GEOLOGI DASAR 11 GEOLOGI STRUKTUR
PENGENALAN DASAR-DASAR
GEOLOGI STRUKTUR
Geologi Struktur adalah ilmu yang
mempelajari bentuk arsitektur kulit bumi dan gejala-gejala yang menyebabkan
terjadinya perubahan-perubahan pada kulit bumi. Yang dipelajari dalam geologi
struktur adalah unsur-unsur dari struktur itu sendiri yang terdapat pada satuan
batuan, dengan perkataan lain, bahan yang dipelajari dalam geologi struktur
disebut struktur geologi. Struktur geologi ini tidak lain merupakan struktur
dari batuan yang berdasarkan terjadinya dikenal adanya dua macam struktur
batuan : struktur primer dan struktur sekunder.
1. Struktur
primer, yaitu suatu struktur yang dibentuk bersamaan dengan
terbentuknya batuan tersebut.
Contoh :
-
Struktur
perlapisan, misalnya Laminasi, Graded Bedding, Cross Bedding, Planar Bedding,
Riple Marks.
-
Struktur
sedimen, musalnya Load Cast, Flute Cast, Mud Crack, Bioturbasi dan sebagainya.
-
Struktur
Aliran Lava.
2. Struktur sekunder, yaitu suatu
struktur yang terbentuk setelah terjadi pengendapan batuan. Struktur ini berupa
deformasi akibat adanya gaya-gaya yang berasal dari dalam bumi, yang menimpa
batuan, sehingga batuan menjadi retak-retak, terlipat, bergeser dari kedudukan
semula.
Hal ini dipengaruhi oleh :
a.
Arah
dan kekuatan gaya yang berkerja pada batuan.
b.
Sifat fisik batuan, misalnya kekompakan, kekerasan,
plastisitas.
c.
Perubahan batuan oleh pengaruh kimia.
Macam-macam struktur sekunder :
1. Kekar (joint)
Kekar yaitu rekahan-rekahan dalam batuan
yang terjadi karena tekanan atau tarikan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
dalam kerak bumi atau pengurangan/hilangnya tekanan, dimana pergeseran dianggap
sama sekali tidak ada.
Kekar merupakan struktur batuan yang paling
umum, artinya paling banyak dijumpai dan pembentukkannya tidak mengenal waktu.
Klasifikasi
Kekar
Berdasarkan bentuknya, kekar dapat
dibedakan menjadi dua kelompok :
a. Kekar Sistimatik, selalu
dijumpai berpasangan merupakan satu set dan arahnya saling sejajar.
b. Kekar tak Sistimatik, dapat saling bertemu
dan tidak memotong kekar lainnya.
Berdasarkan ukurannya, kekar dapat
digolongkan menjadi 3 kelompok, yaitu :
a. Mikro joint, ukurannya 1 inch (hanya
dapat dilihat melalui mikroskop.
b. Major joint, dapat dilihat pada contoh setangan (hand speciment)
atau pada singkapan.
c. Master joint, ukurannya + 100 feet, hanya dapat
dilihat melalui foto udara.
Berdasarkan cara terjadinya, kekar dapat
dipisahkan menjadi 2 kelompok, yaitu :
a. Shear joint, yaitu kekar pada batuan yang terjadi akibat tekanan.
b. Tension joint, yaitu kekar pada batuan yang terjadi
akibat pengurangan/hilangnya tekanan.
2. Sesar (Fault)
Sesar adalah rekahan-rekahan dalam kulit
bumi, yang mengalami pergeseran, yang arahnya sejajar dengan bidang rekahannya
satu terhadap yang lainnya. Pergeserannya dapat berkisar dari antara beberapa meter
sampai mencapai ratusan kilometer. Sesar merupakan jalur lemah, yang lebih
banyak terjadi pada lapisan yang keras dan rapuh. Bahan yang hancur pada jalur
sesar akibat pergeseran, dapat berkisar dari gouge (suatu bahan
yang halus/lumat akibat gesekan) sampai breksi sesar, yang
mempunyai ketebalan antara beberapa centimeter sampai ratusan meter (lebar zone
hancur akibat sesar).
Unsur-unsur sesar :
-
Hanging
Wall (atap) adalah
bongkah patahan yang terdapat di bagian atas bidang sesar.
-
Foot
Wall (alas) adalah
bongkah patahan yang berada di bagian bawah bidang sesar.
-
Bidang
sesar adalah suatu bidang yang terbentuk akibat adanya rekahan yang mengalami
pergeseran.
Klasifikasi
Sesar
Ditinjau dari kedudukan sesar terhadap
struktur batuan sekitarnya (biasanya diterapkan pada sesar dalam batuan
sedimen) (Sukendar Asikin, 1978), yaitu :
a. Strike Fault, yaitu sesar yang arah jurusnya sejajar
dengan jurus batuan sekitarnya.
b. Dip Fault, yaitu jurus dari sesar searah dengan kemiringan dari
lapisan batuan sekitarnya.
c. Diagonal atau Oblique Fault, sesar yang memotong
struktur batuan sekitarnya.
d. Longitudinal Fault, arah daripada sesar paralel/sejajar
dengan arah utama dari struktur regional.
e. Traverse Fault, sesar yang memotong tegak lurus atau
miring terhadap struktur regional (biasanya dijumpai pada daerah yang terlipat,
memotong sumbu/poros terhadap antiklin).
Longitudinal dan Tranverse Fault hanya
diterapkan pada keadaan yang lebih luas lagi (regional sense).
Ditinjau dari genesanya,
pensesaran dapat digolongkan menjadi :
-
Sesar
Normal (Normal Fault), bila Hanging Wall bergerak
relatif turun terhadap Foot Wall.
-
Sesar
Naik /sesar sungkup (Reverse Fault/Thrust Fault), bila Hanging
Wall bergerak relatif naik terhadap Foot Wall.
-
Sesar
Mendatar/sesar geser (Strike Slip Fault), bagian yang terpisah
bergerak relatif mendatar pada bidang sesar umumnya tegak (90o).
3. Lipatan
Bentuk lengkung suatu benda yang
pipih/lempeng, dapat disebabkan oleh 2 macam mekanisme, yaitu buckling
dan bending (Sukendar Asikin, 1978). Pada gejala buckling atau
melipat, gaya penyebab adalah gaya tekan yang arahnya sejajar dengan permukaan
lempeng, sedang pada bending atau pelengkungan gaya utamanya mempunyai arah
yang tegak lurus pada permukaan lempeng.
Gaya perlipatan pada
umumnya terjadi pada lapisan batuan sedimen. Sebelum suatu urutan batuan
sedimen mengalami perlipatan, batuan tersebut diendapkan dalam keadaan yang
mendatar. Tetapi ada kalanya juga sudah mempunyai timbulan-timbulan, hal ini
disebabkan oleh keadaan cekungannya yang sifat permukaannya tidak rata.
Kemudian sejak saat pengendapannya, lapisan-lapisan sedimen tersebut telah pula
mengalami tekanan-tekanan atau tarikan-tarikan oleh gaya-gaya berasal dari
dalam. Kebanyakan berupa gaya tekan atau shearing. Dengan perkataan lain
sedimen tersebut secara terus menerus mengalami perubahan-perubahan sepanjang
sejarah pembentukkannya, dan mengakibatkan terjadinya lipatan-lipatan berukuran
besar ataupun kecil.
Lipatan yang berukuran
besar dapat mencapai berkilo-kilo meter untuk melaluinya, sedangkan yang
berukuran kecil hanya beberapa meter sampai sentimeter.
Unsur-unsur struktur lipatan :
-
Anticline
(antiform), adalah
unsur struktur lipatan dengan bentuk yang konveks ke atas.
-
Syncline
(sinform) adalah
lipatan yang concave ke atas.
-
Limb
(sayap) adalah bagian
dari lipatan yang terletak down dip dimulai dari lengkungan maksimum suatu
antiklin atau updip bila dari lengkungan maksimum suatu syncline.
Ø Backline adalah sayap yang landai.
Ø Fore limb adalah sayap yang curam pada bentuk lipatan yang tidak
simetris.
-
Axial
line (garis poros), garis
khayal yang menghubungkan titik-titik dari lengkungan maksimum pada setiap
permukaan lapisan dari suatu struktur.
-
Axial
suface, permukaan
khayal dimana terdapat semua axial line dari suatu lipatan.
Pada beberapa lipatan
permukaan ini dapar merupakan suatu bidang planar, dan dinamakan axial
-
Crestal
line (garis puncak),
suatu garis khayal yang menghubungkan titik-titik tertinggi pada setiap
permukaan lapisan dari suatu antiklin.
Pengelompokkan lipatan secara morfologis
Didasarkan atas :
1. Perubahan bentuk daripada
lipatan pada kedalaman.
2. Susunan atau pola
daripada struktur lipatan, dilihat dalam penampang denah.
Jenis-jenis lipatan tersebut adalah :
-
Concentric
fold (lipatan
konsentris/lipatan paralel) adalah sebutan untuk perlapisan dimana jarak-jarak
(tebal) tiap lapisan yang terlipat tetap sama.
-
Similar
fold adalah sebutan
untuk perlipatan dimana lapisan-lapisan yang terlipat/dilipat dengan
bentuk-bentuk yang sama sampai ke dalam. Antiklin maupun sinklin ukurannya
tidak banyak berubah ke dalam maupun ke atas.
Penafsiran Struktur Geologi
Pada dasarnya struktur geologi (lipatan, sesar, kekar)
dapat ditafsirkan keberadaannya melalui pola ataupun sifat kontur pada peta
topografi.
a. Lapisan
Horisontal, dicirikan oleh permukaan yang datar dengan garis kontur yang
jarang, tebing-tebingnya bisa terjal, bervariasi, atau berundak (tergantung
resistensi batuannya) dengan pola kontur menyesuaikan dan relatif sama.
b. Struktur
Lipatan, unsur-unsur yang terdapat pada struktur ini dapat diketahui dengan
menafsirkan kedudukan lapisan batuannya. Kedudukan lapisan batuan atau
kemiringan lapisan batuan pada peta topografi akan berlawanan dengan kenampakan
kerapatan konturnya, dimana lapisan miring dicirikan oleh adanya gawir-gawir
terjal (ditunjukkan dengan pola garis kontur yang rapat) yang memotong lapisan.
Arah kemiringan lapisan batuannya searah dengan kemiringan landai dari
topografinya (biasanya diperlihatkan dengan punggungan yang landai). Hal ini
pada peta topografi ditunjukkan dengan garis kontur yang renggang.
-
Kemiringan
satu arah, ditunjukkan dengan kemiringan lapisan batuan yang mengarah/menuju
pada pola kontur/daerah yang landai.
-
Kemiringan
dua arah (lipatan), mempunyai arah kemiringan lapisan batuan yang berlawanan.
-
Kemiringan
tiga arah (lipatan menunjam), mempunyai tiga arah kemiringan lapisan batuan
yang berbeda.
-
Kemiringan
kesegala arah, mempunyai arah kemiringan lapisan batuan ke segala arah,
misalnya dome, gunung api.
c. Struktur Sesar, struktur sesar ditafsirkan dari
peta topografi dengan ditandai oleh kenampakkan-kenampakkan sebagai berikut :
-
Pola kontur yang panjang lurus dan rapat.
-
Arah aliran sungai yang membelok secara tiba-tiba dan
menyimpang dari pola arah umum.
-
Jajaran
triangular facet.
-
Jajaran
mata air.
-
Off-set
morfologi.
-
Pelengkungan
kelurusan punggungan.
d. Struktur Kekar, struktur kekar pada peta
topografi ditandai oleh adanya kelurusan gawir, lembah, bukit dan celah-celah.
Dapat pula dilihat dari pola perkembangan sungainya.