MODUL Pengantar Ilmu Geologi (Download Tulisan
advertisement
MODUL/BAHAN AJAR PENGANTAR ILMU GEOLOGI 1. Pengertian Geologi Secara Etimologis Geologi berasal dari bahasa Yunani yaitu Geo yang artinya bumi dan Logos yang artinya ilmu, Jadi geologi adalah ilmu yang mempelajari tentang bumi. Bumi merupakan salah satu planet yang ada di sistem tatasurya kita. Bumi didiskripsikan berbentuk bulat pepat dan berputar pada poros pendeknya. Jari-jari bumi ± 6.370 km, yang terdiri dari benda padat (batuan), benda cair, dan gas (udara). Karena Bumi tersusun oleh batuan, pengetahuan mengenai komposisi, pembentukan, dan sejarahnya merupakan hal utama dalam memahami sejarah bumi. Dengan kata lain batuan merupakan objek utama yang dipelajari dalam geologi. 2. Ruang Lingkup Geologi Secara keseluruhan bumi ini terdiri dari beberapa lapisan yaitu : 1. Atmosfer, yaitu lapisan udara yang menyelubungi Bumi 2. Hidrosfer, yaitu lapisan air yang berada di permukaan Bumi 3. Biosfer, yaitu Lapisan tempat makhluk hidup 4. Lithosfer, yaitu lapisan batuan penyusun Bumi Ruang lingkup pembelajaran geologi yaitu lithosfer yang merupakan lapisan batuan penyusun bumi dari permukaan sampai inti bumi. Geologi juga mempelajari benda-benda luar angkasa, dan bukan tak mugkin suatu saat nanti kita dapat mengetahui keadaan geologi bulan atau planet lainnya misalnya. Cabang-cabang ilmu geologi : Kajian geologi memiliki ruang lingkup yang luas, di dalamnya terdapat kajian-kajian yang kemudian berkembang menjadi ilmu yang berdiri sendiri walaupun sebenarnya ilmu- ilmu tersebut tidak dapat dipisahkan dan saling menunjang satu sama lain. ilmu-ilmu tersebut yaitu : 1. Mineralogi, yaitu ilmu yang mempelajari mineral, berupa pendeskripsian mineral yang meliputi warna, kilap, goresan, belahan, pecahan dan sifat lainnya. 2. Petrologi, yaitu ilmu yang mempelajari batuan, didalamnya termasuk deskripsi, klasifikasi dan originnya. 3. Sedimentologi, yaitu ilmu yang mempelajari batuan sediment, meliputi deskripsi, klasifikasi dan proses pembentukan batuan sediment. 4. Stratigrafi, yaitu ilmu tentang urut-urutan perlapisan batuan, pemeriannya dan proses pembentukannya. 5. Geologi Struktur, adalah ilmu yang mempelajari arsitektur kerak bumi dan proses pembentukannya. 6. Palentologi, yaitu ilmu yang mempelajari aspek kehidupan masa lalu yang berupa fosil. Paleontology berguna untuk penentuan umur dan geologi sejarah. 7. Geomorfologi, yaitu ilmu yang mempelajari bentuk bentang alam dan proses-proses pembentukan bentang alam tersebut. Ilmu ini berguna dalam menentukan struktur geologi dan batuan penyusun suatu daerah. 8. Geologi Terapan, merupakan ilmu-ilmu yang dikembangkan dari geologi yang digunakan untuk kepentingan umat manusia, diantaranya Geologi Migas, Geologi Batubara, Geohidrologi, Geologi Teknik, Geofisila, Geothermal dan sebagainya. Secara umum interior bumi terdiri dari daratan (benua, pulaupulau, lembah-lembah, dan pegunungan), serta lautan (lembah, palung, serta pegunungan bawah laut). Puncak gunung tertinggi > 8.000 m dpl (Pegunungan Himalaya), sedangkan palung yang terdalam mencapai kedalaman > 10.000 meter di bawah muka laut (Palung Philipina). Informasi utama dari susunan dalam bumi diketahui berdasarkan informasi seismologi. Berdasarkan penyelidikan oleh H. Jeffreys dan K.E. Bullen (1932-1942) yang mengacu pada penyelidikan E. Wiechert (1890an) dengan menggunakan cepat rambat gelombang P dan S, didefinisikan pembagian bentuk dalam (lapisan-lapisan) dari interior bumi, yaitu terdiri dari inti dalam, inti luar, mantel bawah, dan mantel atas, serta kerak bumi (Gambar 1 dan 2), dimana : A. Inti bumi (paling dalam), terdiri dari inti dalam (kedalaman 5.1406.371 km, padat, berat, dan sangat panas), inti luar (kedalaman 2.883-5.140 km, cair atau lelehan lebih ringan, dan sangat panas). B. Mantel, terdiri dari mesosfer (kedalaman 350-2.883 km, padat, bertekanan tinggi, panas, dan keras), astenosfer (kedalaman 100-350 km, lemah, mudah terdeformasi oleh panas dan tekanan, serta plastis). C. Litosfer (kerak bumi), kedalaman 0-100 km, padat, dingin, kaku, rapuh, dan ringan, yang terdiri dari kerak benua (tebal), dan kerak samudera (tipis). Gambar 1. Interior dalam kerak bumi. Kerak benua didominasi oleh batuan yang kaya Silikat, dekat permukaan kaya dengan alumunium (SiAl), dan pada kedalaman yang besar kaya akan magnesium (SiMa), lihat Gambar 2. Pada batas bawah kerak bumi, terjadi penambahan cepat rambat gelombang dan disebut dengan bidang diskontinuitas Mohorivicic, dan ini juga berarti terjadinya perubahan komposisi mineral batuan (spesies mineral), yang diinterpretasikan sebagai perubahan komposisi dari gabbro menjadi suatu batuan ultrabasa (mineral dunit atau eklogit). Kerak bumi yang merupakan bagian teratas dari interior bumi yang langsung kontak dengan oksigen dan merupakan tempat akumulasi mineral-mineral batuan merupakan sasaran utama dari ilmu genesa endapan bahan galian untuk dapat mengetahui sebaran mineral-mineral berharga. Keterdapatan mineral-mineral berharga tersebut sangat bergantung pada jumlah (konsentrasi) mineral-mineralnya, serta letak dan bentuk endapannya. Gambar 2. Komposisi (susunan) irisan dalam bumi. 3. Kerak Bumi Kerak bumi (earthcrust) merupakan padatan yang relatif dingin, rapuh, dan kaku (rigid) dengan BJ lebih rendah sehingga seolah-olah mengapung di atas mantel. Ini adalah bagian yang berada di permukaan bumi sampai kedalaman ±100 km. Karena adanya perbedaan panas yang sangat tinggi antara bagian bumi yang tengah dengan bagian bumi yang lebih luar, maka akan terjadi perbedaan tekanan dimana tekanan pada bagian dalam lebih besar, sehingga pergerakan magma akan menghasilkan aliran konveksi di dalam mantel. Lelehan magma yang lebih panas akan bergerak ke atas dan lelehan magma yang lebih dingin tenggelam (seperti gerakan air panas dan air dingin pada waktu kita menjerang air di atas kompor, Gambar 3). Gambar 3. Sketsa aliran panas pada pemanasan air di atas kompor, dan sketsa aliran konveksi magma. Akibat aliran konveksi lelehan magma tersebut lapisan kerak bumi yang padat dan relatif rapuh yang ada di atasnya (mengapung) ikut bergerak sesuai dengan gerakan lelehan magma. Pada suatu tempat tertentu lapisan kerak bumi akan retak dan bergerak saling menjauh, dan rekahan yang ditinggalkannya akan segera terisi oleh lelehan magma yang kemudian juga akan membeku (disebut sebagai daerah regangan dimana lempengan kerak bumi yang saling berdekatan menjauh), contohnya pada laut yang dalam di tengah samudera (Atlantik, Pasifik, dll). Pada bagian bumi lain akan terjadi tumbukan antara lempenglempeng yang saling mendekat sehingga akan terjadi penunjaman dari salah satu lempeng tersebut. Lempeng yang lebih tipis (lempeng samudera) akan menunjam di bawah lempeng benua yang relatif lebih tebal, dan sering disebut sebagai sebagai zona subduksi (subduction zone). Pada bagian yang menunjam akan meleleh menjadi magma dan bagian dari lempeng yang lain akan mengalami perlipatan, pengangkatan, dan pensesaran (Gambar 4). Dengan adanya retakan/bukaan akibat terbentuknya sesar-sesar tersebut maka pada bagian-bagian tertentu pada zona tersebut kadangkadang diterobos oleh lelehan batuan panas dari mantel (magma) dan membentuk kantong-kantong lelehan batuan panas yang disebut sebagai dapur magma (magma chamber). Gambar 4. Sketsa terbentuknya zona subduksi Kalau penerobosan tersebut berlangsung sampai mencapai permukaan bumi, maka terjadilah pembentukan deretan gunung berapi. Magma yang keluar akan menghasilkan material hasil letusan gunung api, yang berupa tufa, lahar, maupun menghasilkan aliran lava panas yang akan membentuk batuan lava di permukaan. Magma yang tidak mencapai permukaan akan membeku di dalam bumi membentuk bermacam-macam jenis batuan beku. 4. Pembentukan Batuan Batuan merupakan suatu bentuk padatan alami yang disusun oleh satu atau lebih mineral, dan kadang-kadang oleh material non-kristalin. Kebanyakan batuan merupakan heterogen (terbentuk dari beberapa tipe/jenis mineral), dan hanya beberapa yang merupakan homogen (disusun oleh satu mineral atau monomineral). Tekstur dari batuan akan memperlihatkan karakteristik komponen penyusun batuan, sedangkan struktur batuan akan memperlihatkan proses pembentukannya (dekat atau jauh dari permukaan). Batuan kristalin terbentuk dari tiga proses (fisika-kimia) dasar, yaitu kristalisasi dari suatu larutan panas (magma), presipitasi dari larutan, serta rekristalisasi dari suatu bentuk padatan. Proses-proses tersebut akan menghasilkan tipe atau produk akhir dari batuan sesuai dengan kondisi atau tahapan pembentukannya, dan kadang-kadang muncul sebagai suatu produk residual. Berdasarkan proses pembentukannya batuan dapat dikelompokkan sebagai batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. 4.1 Batuan Beku Batuan beku merupakan produk akhir dari magma, yang merupakan suatu massa larutan silikat panas, kaya akan elemen-elemen volatil, dan terbentuk jauh di bawah permukaan bumi melalui reaksi panas (fusion) dari massa padatan. Bagian dari pelarutan pada bagian tengah lapisan kerak bumi (hasil dari magma primer), biasanya mempunyai komposisi basaltik, dan muncul di permukaan bumi melalui proses erupsi membentuk batuan volkanik atau ekstrusif, atau melalui pen-injeksian pada perlapisan atau rekahan-rekahan dalam kerak bumi pada kedalaman yang bervariasi membentuk batuan hipabissal (hypabyssal rocks). Magma-magma lain yang berasal dari larutan basaltik yang melalui proses differensiasi kadang-kadang juga muncul ke permukaan bumi. Mineral-mineral yang pertama kali mulai mengkristal dari basalt (pada temperatur 1100 ᴼC – 1200 ᴼC) membentuk mineral spinels (kromit) & sulfida, mineral-mineral jarang, serta logam-logam berharga (spt platinum), yang sering dikenal sebagai mineral-mineral aksesoris yang terbentuk dalam jumlah yang sedikit pada tipe batuan tersebut. Kadang-kadang pada temperatur terendah (pada range temperatur pembentukan), mengkristal silikat yang kaya akan besi & magnesium (olivin), sodium & kalsium (piroksen), serta kadang-kadang juga mengandung potasium & air (mika dan amfibol). Seri (reaksi-reaksi) pembentukan mineral pada batuan beku (basaltis) dipelajari oleh N.L. Bowen, dan urutannya dikenal dengan Deret (Series) Reaksi Bowen seperti yang terlihat pada Gambar 5 dan 6. Gambar 5. Deret (Series) Reaksi Bowen Gambar 6. Deret reaksi Bowen, yang memperlihatkan sekuen kristalisasi dari larutan magma Pada deret ini dapat dipresentasikan dua urutan pararel, yaitu : Seri kontinious, dimana tipe plagioklas berupa feldspar (mineral-mineral felsik) yang terbentuk setelah kristalisasi, dan dengan proses yang berkesinambungan dengan turunnya temperatur terbentuk komposisi yang kaya akan kalsium (anortit) s/d komposisi yang kaya akan sodium (albit). Seri diskontinious, dimana mineral-mineral besi dan magnesium terbentuk pada awal kristalisasi dari larutan dan terendapkan dengan sempurna membentuk mineral-mineral baru dengan suatu sekuen reaksi yaitu : Olivine ® hypersthene ® augit ® hornblende ® biotit Berdasarkan letak dan bentuknya, batuan beku dapat digambarkan seperti yang terlihat pada Gambar 7. Gambar 7. Sketsa pembentukan, letak, dan bentuk batuan beku Batuan beku juga dapat dikelompokkan berdasarkan perbedaan susunan kimianya, yaitu : 1. Batuan beku asam, dengan kandungan SiO2 > 55% (granit, monzonit). 2. Batuan beku sedang, dengan kandungan SiO2 50-55% (granodiorit, diorit, andesit). 3. Batuan beku basa, dengan kandungan SiO2 < 50% (basalt, gabro). 4. Batuan beku sangat basa (ultra basa), tidak mengandung SiO2, tetapi mengandung banyak plagioklas dan ortoklas (peridotit, hazburgit). 4.2. Batuan Sedimen Karena adanya perubahan iklim (panas, dingin, kering, hujan) dan reaksi dengan zat-zat lain yang ada di permukaan bumi, termasuk juga pembuatan manusia dan makhluk hidup lainnya, maka batuan yang ada di permukaan bumi dapat berubah (terombak) sehingga menjadi tidak kuat dan kompak lagi. Akibatnya batuan tersebut akan mudah tererosi dan ter-transport oleh aliran sungai. Secara umum proses-proses penghancuran pada bagian yang tinggi (lapuk, longsor, dan erosi), proses-proses pengangkutan dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah oleh media air, serta proses-proses pengendapan (sedimentasi) pada bagian yang lebih rendah atau tenang (danau, sungai, lembah, rawa, dan laut), selalu berlangsung di muka bumi. Kegiatan atau proses-proses tersebut akan terus berlangsung sampai ribuan atau jutaan tahun, sehingga akan terjadi pengompakan sehingga membentuk batuan-batuan sedimen yang kompak (batupasir, batulanau, batulempung, breksi, batugamping, dll), lihat Gambar 8. Kekuatan batuan sedimen sangat bervariasi, tergantung dari tingkat konsolidasi (umur), tingkat pelapukan, dan kandungan materialnya. Batuan sedimen akan berkekuatan tinggi dan keras jika terkonsolidasi kuat, berumur sudah tua (tersier atau lebih), masih segar, mengandung material/mineral keras dan kuat (kuarsa, fragmen batuan beku, dll). Sedangkan kalau masih muda (belum terkonsolidasi dengan baik), sudah lapuk, dan mengandung banyak air atau terdiri dari material lunak, akan bersifat lemah dan mudah digali/dibongkar. Gambar 8. Sketsa proses-proses pelapukan, erosi, transportasi, dan pengendapan batuan sedimen (atas). Sketsa perlapisan pada batuan sedimen (bawah). Batuan sedimen dapat tersebar sangat luas atau terbatas, tergantung pada luas cekungan pengendapan dan material pembentuk yang tersedia, bersangkutan, juga serta pada kestabilan dapat juga cekungan bersamaan pada dengan masa yang pembentukan cebakan endapan berharga/bahan tambang misalnya : 1. Pada proses pelapukan ® endapan nikel, laterit, bauksit, dll. 2. Pada proses pengendapan ® pasirbesi, timah, besi, batubara, pasir, kaolin, batugamping, dll. 4.3. Batuan Hasil Aktivitas Gunung Api Magma yang merupakan lelehan panas, pijar, dan relatif encer, dapat bergerak dan menerobos ke permukaan bumi melalui ronggarongga yang terbentuk oleh proses tektonik (bidang sesar). Selain berupa padatan, magma juga mengandung uap air dan gas yang bervariasi komposisinya. Pada saat menerobos ke permukaan bumi, magma yang agak kental dan bertekanan rendah maka akan muncul berupa lelehan lava panas yang mengalir dari kepundan/kawah ke lereng gunung, dan secara pelan-pelan membeku mulai dari bagian ujung dan luarnya, sedangkan bagian tengahnya masih akan mengalir dan meninggalkan rongga-rongga di dalam lava (lava berongga). Kalau magma tersebut encer dan bertekanan tinggi, maka akan terjadi letusan gunung api. Sumbat kepundan akan hancur dan terlempar ke sekitarnya dan bersamaan dengan itu sebagian magma panas juga akan terlempar ke udara. Akibat dari letusan tersebut terjadi proses pendinginan yang cepat, sehingga magma akan membeku dengan cepat dan membentuk gelas (obsidian), tufa atau abu halus, lapili dan bom (berupa batuapung dengan rongga-rongga gas). Material yang halus (tufa) akan terlempar jauh dan terbawa angin ke tempat yang lebih jauh, sedangkan bom, lapili, dan gelas, dan material-material lain yang berukuran pasir dan kerikil akan jatuh di sekitar puncak gunung. 4.4. Batuan Metamorf Batuan yang sudah ada/terbentuk, dapat juga mengalami perubahan menjadi batuan lain oleh proses metamorfosa (suatu proses yang dipengaruhi oleh aktivitas panas dan tekanan yang tinggi). Karena perubahan temperatur, tekanan, atau temperatur dan tekanan (secara bersama) akan merubah struktur dalam (kristal) dari mineral-mineral yang menyusun batuan tersebut. Dalam proses metamorfosa ini dianggap tidak ada penambahan unsur dari luar. AB + CD ® AC + BD Misalnya suatu batuan mengandung 2 mineral yang masing-masing mempunyai unsur AB dan CD. Setalah proses metamorfosa yang terbentuk adalah mineral baru dengan susunan unsur AC dan BD. Contoh lain : CaCO3 ¾¾¾® CaCO3 (batugamping) (marmer) Secara umum pada batuan metamorf dikenal mempunyai 3 macam struktur, yaitu : a. gneis, yang terdiri dari gabungan mineral-mineral pipih (mika) dengan mineral bulat (kuarsa, garnet, silimanit, dll). b. sekis, yang terdiri dari susunan mineral-mineral pipih (terutama mika). c. filit, yang terdiri dari mineral-mineral sangat halus (batu sabak). 4.5. Siklus Batuan Secara alami semua batuan bisa berubah menjadi batuan lain seperti yang terlihat pada Gambar 9. Gambar 9. Skema siklus batuan di alam Keterangan : 1. Magma membeku membentuk batuan beku pada kerak bagian dalam. 2. Kerak dalam kalau terangkat —> di permukaan bumi. 3. Aktivitas atmosfir akan merubah batuan menjadi lapuk, tererosi, tertransportasi dan diendapkan menjadi sedimen. 4. Karena beban dan konsolidasi serta penyemenan, sedimen berubah menjadi batuan sedimen yang kompak dan keras. 5. Batuan sedimen dapat terangkat ke permukaan bumi. Atau mengalami proses metamorfosa menjadi batuan metamorf. Batuan sedimen juga bisa tenggelam (penunjaman) dan meleleh menjadi magma baru (mantel). 6. Batuan metamorf dapat terangkat ke permukaan bumi atau tenggelam menjadi magma baru (mantel). 7. Batuan beku juga dapat mengalami metamorfosa menjadi batuan metamorf. 4. Stratigrafi Secara umum stratigrafi diartikan sebagai suatu kesatuan ciri batuan yang berbeda dengan di atas dan di bawahnya. Stratum dibatasi dari stratum lainnya oleh bidang perlapisan atau ciri-ciri lain yang di bumi membedakannya dari yang berbatasan. Penggolongan batuan berdasarkan lapisan-lapisan batuan menjadi satuan-satuan batuan berdasarkan ciri-ciri litologinya disebut dengan litostratigrafi. Beberapa konsep stratigrafi yang perlu diketahui antara lain : 1. Superposisi (Steno, 1669), yaitu lapisan yang lebih muda selalu berada di atas lapisan batuan yang lebih tua. 2. Kedataran (Steno, 1669), yaitu susunan lapisan yang kedudukannya tidak horizontal berarti telah mengalami proses geologi lain setelah pengendapannya. 3. Kesinambungan (Steno, 1669), yaitu pada dasarnya batas hasil suatu pengendapan berupa bidang perlapisan akan menerus sampai penyebab kejadiannya menghilang pada suatu tempat. Perubahan-perubahan posisi muka air laut (transgresi dan regresi) sangat mempengaruhi proses pembentukan batuan sedimen tersebut sehingga batuan sedimen yang terbentuk sangat tergantung pada kondisi lingkungan pengendapan pada waktu tersebut (sekuen stratigrafi). Jika hubungan antar lapisan tidak normal (karena urutannya tidak menerus, atau karena sebagian lapisan hilang akibat proses geologi) dikenal dengan istilah ketidakselarasan (unconformity). Secara umum yang dapat dipelajari dari penampang stratigrafi suatu daerah antara lain : mengetahui urutan-urutan pengendapan batuan di daerah tersebut, mengetahui susunan batuan, ketebalan, dan hubungan setiap lapisan, dapat memberikan gambaran dalam melakukan interpretasi lingkungan pengendapan daerah tersebut. 5. Mineralogi Mineral didefinisikan sebagai bahan/zat anorganik padat yang homogen, terbentuk di alam dan mempunyai susunan kimia dan sistem kristal tertentu. Beberapa contoh mineral dapat sebagai berikut. Contoh beberapa mineral Komposisi kimia Sistem kristal Nama mineral Ca Co3 Rombohedral Kalsit Ca Co3 Ortorombik Aragonit PbS Isometrik Galena Fe2O3 Rombohedral Hematit Fe2O4 Isometrik Magnetit NaCl Isometrik Halit CaSO4 Ortorombik Anhidrit CaSO4 . 2H2O Monoklin Gipsum C Isometrik Intan C Heksagonal Grafit FeS2 Isometrik Pyrit FeS Heksagonal Pyrotit Ada bahan lain yang tidak dapat disebut sebagai mineral, misalnya : SiO2 (opal, karena amorf), C (batubara, karena merupakan bahan organik), H2O (air, karena bukan benda padat). Mineral dapat merupakan bahan berharga/bahan tambang seperti : Cu5FeS4 (bornit, merupakan bijih tembaga), CuFeS4 (kalkopirit, merupakan bijih tembaga), Fe2O3 (hematit, merupakan bijih besi), Fe3O4 (magnetit, merupakan bijih besi), dll. Atau dapat merupakan gangue (pengotor) bahan tambang (dibuang), misalnya : SiO2 (kuarsa, pada tambang timah), FeS2 (pirit, pada tambang tembaga, emas), Na-Ca Si3O8 (felspar, pada tambang timah primer), dll. 6. Struktur Geologi Struktur geologi adalah suatu struktur atau kondisi geologi yang ada di suatu daerah sebagai akibat dari terjadinya perubahan-perubahan pada batuan oleh proses tektonik atau proses lainnya. Dengan terjadinya proses tektonik, maka batuan (batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf) maupun kerak bumi akan berubah susunannya dari keadaannya semula. Struktur geologi (makro) yang penting untuk diketahui antara lain ; bidang perlapisan, sistem sesar, sistem perlipatan, sistem kekar, dan bidang ketidakselarasan. 6.1 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 (Gambar 10). 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. Gambar 10. Skema susunan perlapisan batuan sedimen 6.2. 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 (Gambar 11). 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 (Gambar 12). Gambar 11. Sketsa beberapa tipe sesar tunggal Gambar 12. Sketsa sistem sesar. 6.3. 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 (Gambar 13 dan 14). Gambar 13. Sketsa sistem perlipatan Gambar 14. Sketsa bidang perlipatan Apabila besarnya tegangan yang bekerja pada batuan sedimen tersebut melampaui batas elastisnya, maka sistem tersebut akan mengalami penyesaran dan pergeseran (Gambar 15). Sedangkan kalau tidak terlalu besar, maka pada bagian-bagian tertentu mungkin akan terbentuk sistem kekar tarik (pada batuan yang rapuh/getas). Gambar 15. (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 (Gambar 16). Gambar 16. Beberapa kemungkinan interpretasi singkapan yang telah mengalami perlipatan. 6.4. 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 (Gambar 17). Pada suatu batuan yang sama dalam daerah yang relatif kecil sering terdapat beberapa pasang kekar yang berbeda (sistem kekar). Kekarkekar yang mempunyai orientasi (jurus dan kemiringan) sama disebut sebagai satu set kekar. Dalam suatu sistem kekar bisa terdapat lebih dari satu set kekar. Gambar 17. 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 6.5. Pengaruh Struktur 6.5.1 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 (Gambar 18), sedimen berlapis (Gambar 19), dan batuan terkekarkan (Gambar 20). Gambar 18. Pengaruh kekar pada blok batuan. Gambar 19. Pengaruh kekar pada bidang perlapisan. Gambar 20. Batuan yang terkekarkan memberikan indikasi longsoran membaji 6.5.2 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 hidrothermal Au, Cu, Pb, Zn, dll. 21). Contoh : endapan-endapan Gambar 21. 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 (Gambar 22). Gambar 22. Sketsa perpindahan cebakan bahan galian DAFTAR PUSTAKA Dunham, R.J., 1862, Clasifikasi of Carbonate Rocks According to Depostional Texture, Amer. Assn. Pet. Geol. Mem. No: 1, pp 108121. Graha, D.S. 1987., Batuan dan Mineral, Bandung. Koesoemadinata, R.P. 1981. Prinsip-Prinsip Sedimentasi, ITB. Bandung. Pendowo, B., 1985. Mengenal Batuan Beku, PPPG, Bandung. Pettijohn, E.J., 1975. Sedimentary Rocks, Third Edition. Harper & Row. Purbo, M.M., 1975, Peristilahan Geologi dan Ilmu yang berhubungan, Universitas ITB., Bandung. Simpson, B., 1966, Rock and Minerals, Pergamon Press. Turner, F.J., and Verhoogen, J., 1960. Igneous Rock and Metamorphic Petrology, John Wiley & Sons.
