Bahan 5 - Struktur Geologi

Pandangan Satelit Fault Block Mountain Pennsylvania Appalachian
ASTER image
The dry climate and lack of vegetation
in much of Australia's interior favor
excellent exposure and expression of
geologic structures. Mountains in the
Flinders Range are strikingly exposed
in this ASTER image.
fold mountains
This flyover sheep moutain anticline was created from high resolution
infrared orthophotography and digital evevation data
Struktur geologi
adalah suatu struktur atau kondisi geologi yang ada di
suatu daerah sebagai akibat dari terjadinya perubahanperubahan pada batuan oleh proses tektonik atau proses
lainnya.
Struktur geologi (makro) yang penting untuk diketahui
antara lain ;
1. bidang perlapisan,
2. sistem sesar,
3. sistem perlipatan,
4. sistem kekar, dan
5. bidang ketidakselarasan.
1. Bidang Perlapisan
Bidang perlapisan hanya ditemukan pada batuan sedimen,
yaitu suatu bidang yang memisahkan antara suatu jenis batuan
tertentu dengan batuan lain yang diendapkan kemudian,
misalnya batas antara lapisan batupasir dengan batugamping,
atau batas lapisan batupasir yang satu dengan batupasir
lainnya yang dapat dibedakan. Biasanya batuan sedimen
terdiri dari banyak sekali lapisan-lapisan yang berurutan dari
tua ke muda, sehingga banyak pula bidang perlapisannya.
Bidang perlapisan tersebut merupakan bagian yang lemah
dibandingkan dengan kekuatan batuan sedimennya, karena itu
dalam analisis kemantapan posisinya menjadi sangat penting.
2. Sistem Sesar
Sesar atau patahan (fault) adalah suatu bidang yang terbentuk karena
kekuatan batuan tidak dapat menahan lagi tekanan/beban yang ada
sehingga akhirnya batuan tersebut patah.
Setelah terjadinya sesar tersebut, kedua bagian yang tadinya
berhubungan dapat bergeser naik, turun, atau bergeser secara mendatar.
Sesar yang terbentuk karena proses tektonik yang kuat umumnya tidak
berdiri sendiri (tunggal), tetapi akan menghasilkan sesar-sesar lain yang
lebih kecil di sekitarnya sehingga dapat membentuk suatu sistem sesar
yang kompleks.
Sketsa beberapa tipe sesar tunggal
Sketsa sistem sesar.
Sesar Normal
Sesar Naik
Kekar merupakan rekahan tanpa atau tidak mengalami pergeseran pada bidang
rekahannya.
Sesar merupakan suatu bidang rekahan yang telah mengalami pergeseran
(D.M. Ragen, 1973).
Jadi biasanya kekar terjadi terlebih dahulu kemudian terbentuk sesar.
Contoh Sesar :
• Sesar yang terkenal adalah sesar San Andreas di California yang
sebenarnya adalah zone pertemuan antara dua lempeng.
• Sesar terkenal lain adalah sesar Sumatra yang memotong Pulau Sumatra
sejajar dengan zone penunjaman Lempeng Indo-Australia ke bawah
benua Asia di barat Sumatra.
a, b kenampakan sesar di
permukaan bumi
(Wikipedia & USGS)
c. peta sesar Sumatra
ditunjukkan oleh jajaran
Bukit Barisan(BBC)
3. Sistem Perlipatan
Karena aktivitas tektonik, lapisan batuan sedimen yang relatif elastis
akan mengalami tekanan yang tinggi dan terlipat, dan membentuk
sistem sinklin-antiklin. Pada sistem perlipatan maka lapisan batuan yang
tadinya mendatar akan berubah posisinya menjadi miring dengan sudut
kemiringan (dip) dan jurus (strike) yang bervariasi.
Sketsa sistem perlipatan
Sketsa bidang perlipatan
DIP, STRIKE, and PLUNGE
(a) Dip and Strike (b) And Plunge
Apabila besarnya tegangan yang bekerja pada batuan sedimen tersebut
melampaui batas elastisnya, maka sistem tersebut akan mengalami
penyesaran dan pergeseran. Sedangkan kalau tidak terlalu besar, maka pada
bagian-bagian tertentu mungkin akan terbentuk sistem kekar tarik (pada
batuan yang rapuh/getas).
(a). Sketsa macam-macam perlipatan,
(b). Sketsa Perlipatan yang tersesarkan normal
Perlipatan menghasilkan bagian punggungan perlipatan yang disebut sebagai
antiklin dan bagian lembah yang disebut sebagai sinklin. Jarak antara antiklin
dengan sinklin di dekatnya juga bervariasi, tergantung pada besarnya gaya
yang membentuknya. Demikian juga mengenai kemiringan yang terbentuk
pada perlipatan tersebut, yaitu tergantung pada amplitudo dan frekuensi
yang terjadi.
Lapisan batuan yang tidak mendatar lagi (miring) posisinya dinyatakan dalam
jurus dan kemiringannya (strike/dipnya), sehingga dibutuhkan interpretasi
untuk mengkorelasikannya.
Beberapa kemungkinan interpretasi singkapan yang telah mengalami perlipatan.
LIPATAN
•
•
•
•
•
Antiklin
Sinklin
Antiklinorium
Sinklinorium
Monoklin
Antiklin
Antiklin Menunjam
Landforms associated with dipping and horizontal strata – cuesta, homoclinal or strike
ridge, hogback, butte, mesa, and plateau. The chief streams found in landscapes with
dipping strata – strike streams, anti-dip streams, and dip streams – are shown. Notice that
a cuesta consists of a dip slope and a steeper escarpment of scarp slope. The black band
represents a hard rock formation that caps the butte, mesa, and plateau.
4. Sistem Kekar
Seperti juga pada sesar dan perlipatan, kekar umumnya terbentuk karena proses
tektonik yang terjadi pada suatu daerah tertentu. Dalam hal ini kekar
merupakan akibat lanjutan dan proses pembentuk sesar atau perlipatan. Kalau
kekuatan suatu batuan (kuat tekan atau kuat tarik) tidak sanggup lagi melawan
tegangan yang ada, maka batuan tersebut akan pecah atau retak. Jika ukuran
dari retakan tersebut besar dan terjadi pergeseran yang besar disebut terjadi
sesar, sedangkan dalam ukuran retakan tersebut kecil (hanya sampai beberapa
meter) dan relatif tidak terjadi pergeseran disebut sebagai kekar.
Pada suatu batuan yang sama dalam daerah yang relatif kecil sering terdapat
beberapa pasang kekar yang berbeda (sistem kekar). Kekar-kekar yang
mempunyai orientasi (jurus dan kemiringan) sama disebut sebagai satu set
kekar. Dalam suatu sistem kekar bisa terdapat lebih dari satu set kekar.
Sketsa sistem kekar dan bidang kekar.
Permukaan bidang kekar ada yang halus, kasar, bergelombang, licin, dll,
tergantung pada jenis batuan, kekuatan batuan, besarnya gaya, dan jenis
gaya yang bekerja padanya.
Dalam analisis kekar yang perlu diperhatikan adalah : ukuran kekar
(persistensi), kekasaran bidang kekar, bukaan kekar (separation), isi bukaan
kekar (infilling), ada/tidaknya air pada kekar, besar aliran air pada sistem
kekar, orientasi bidang kekar (jurus dan kemiringan), jumlah set kekar pada
daerah yang sama, dan kerapatan/jarak kekar
Mula-jadi Kekar :
• Karena tekanan (compressional joint)
• Karena tarikan (tensional joint)
• Kekar karena gerusan (shear joint)
• Karena pembekuan
• Karena kehilangan beban
5. Pengaruh Struktur
5.1 Terhadap kekuatan/kestabilan batuan
Adanya struktur sangat mempengaruhi kekuatan batuan, karena bidangbidang struktur tersebut jelas mengganggu kontinuitas kekuatan batuan,
baik dalam skala besar maupun kecil. Misalnya : batuan beku yang utuh
kuat sekali dan karena itu stabil tetapi apabila ada kekar atau sesar
kekuatannya akan berkurang, sedimen berlapis , dan batuan terkekarkan.
Pengaruh kekar pada blok batuan
Pengaruh kekar pada bidang perlapisan
Batuan yang terkekarkan memberikan indikasi longsoran membaji
5.2 Terhadap mineralisasi
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 hidrothermal (Gambar 21). Contoh : endapanendapan hidrothermal Au, Cu, Pb, Zn, dll.
Sketsa cebakan hidrothermal
Struktur yang terbentuk sesudah mineralisasi atau terbentuknya suatu
cebakan bahan galian akan memindahkan bahan galian tersebut ke tempat
lain, sehingga sulit dicari atau hilang.
Sketsa perpindahan cebakan bahan galian
Pemanfaatan data pengideraan jauh untuk memepelajari
obyek geologi, dilakukan dengan cara proses dan analisis
secara digital dan visual.
Dasar Pengenalan Struktur
1. Perlapisan (Stratifikasi)
2. Attitude (Posisi bidang lapisan terhadap bidang
horisontal)
3. Pola aliraan
4. Kontinyuitas
5. Dislokasi
6. Kelurusan (lineament)
7. Morfologi permukaan)
Interpretasi geologi untuk Struktur Geologi dapat diketahui :
• Sumbu lipatan,
• Kelurusan
• Patahan
• Struktur kubah (dome)
• Pola aliran
Daerah Patahan atau kelurusan-kelurusan (lineaments) pada citra
terlihat dengan rona yang berwarna gelap, karna di daerah ini akan
terjadi penumpukan material-material tanah yang membentuk suatu
lapisan tanah penutup yang cukup tebal.
Lineament dapat dideintijasi sebagai patahan dalam interpertasi Citra.
Terdapatnya patahan pada lapisan batuan merupakan inidkasi tempattempat konsentrasi minyak dan jebakan bahan galian.
Keadaan penyebaran tumbuhan dalam bentuk garis-garis lurus
kemungkinan sekali akibat berada di daerah-daerah patahan atau
rekahan.
Antiklinal(punggung lipatan) adalah bagian lapisan permukaan bumi
yang terlipat karena bergerak ke atas dan membentuk lengkungan
(menyerupai gunung), sedangkan
Sinklinal adalah lembah lipatan dari lapisan kulit bumi.
Struktur kubah merupakan relief permukaan bumi berbentuk kubah.
Bagian lapisan lkulit bumi yang terangkat dan terbentuk akibat gaya asal
dalam membentuk lapisan-lapisan yang melengkung dan bundar seperti
kubah. Magma yang kental biasanya tidak membentuk lepeng intrusi
tetapi mendorong batuan yang terletak di atasnya sehingga terjadilah
struktur kubah.
Source: Mainly after Twidale and Campbell (1993, 342) and adapted from Twidale (2004, 173)
3D seismic surveys map the layering in the subsurface, vital in oil exploration.
The top surface of the cube is a staellite image draped on topography (20 times
vertical exaggeration).
Side faces show seismic sections through the underlying strata.
Jebakan Antiklinal
Dalam jebakan jenis ini, minyak bumi akan mengumpul di bagian puncak,
dibawah gas, dan diatas air mengingat densitasnya yang termasuk rendah
sehingga cenderung mencari tempat yang lebih tinggi.
Jebakan patahan
Dalam jebakan jenis ini, minyak bumi akan terperangkap di sekitar bagian yang patah,
baik itu di bagian yang turun, naik maupun kedua-duanya. Jenis batuan di tempat
patahan itu sangat menentukan dimana minyak bumi akan bersarang.
In the diagram, light blue
represents water-soaked
porous rock, dark gray
represents petroleum and
light gray represents natural
gas. Like water in an aquifer,
the petroleum and natural
gas fill pore spaces in the
rocks. All other colors
represent impervious rocks.
Structural Traps (top)
Traps that result from
deformation of the
rocks by outside forces.
Startigraphic traps (bottom)
Traps formed by
variations within the
sedimentary rocks
themselves.
BAHAYA GEOLOGI
• Kegempaan
• Gunung Api
• Gerakan Massa
patahan/sesar Opak
peta geologi daerah Yogyakarta (US Army
Egineering Corps website)