Resume Konsep Geologi Struktur [PDF]

Citation preview

RESUME PRAKTIKUM GEOLOGI STRUKTUR KONSEP PEMBENTUKAN DAN ORIENTASI STRUKTUR GEOLOGI



DISUSUN OLEH : NAMA



: DENI TAWAF SUHARTA



NIM



: 03071381924061



ASISTEN : DIMAS INDRA A



LABORATORIUM GEOLOGI DINAMIK PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA PALEMBANG 2020



PRAKTIKUM GEOLOGI STRUKTUR LABORATORIUM GEOLOGI DINAMIK UNIVERISTAS SRIWIJAYA 2020



KONSEP PEMBENTUKAN DAN ORIENTASI STRUKTUR GEOLOGI Geologi struktur ialah studi mengenai distribusi tiga dimensi tubuh batuan dan permukaannya yang datar ataupun terlipat,beserta susunan internalnya. Geologi struktur mencakup bentuk permukaan yang juga dibahas pada studi geomorfologi, metamorfisme dan geologi rekayasa. Dengan mempelajari struktur tiga dimensi batuan dan daerah, dapat dibuat kesimpulan mengenai sejarah tektonik, lingkungan geologi pada masa lampau dan kejadian deformasinya. Hal ini dapat dipadukan pada waktu dengan menggunakan kontrol stratigrafi maupun geokronologi, untuk menentukan waktu pembentukan struktur tersebut. Secara umum geologi struktur adalah suatu ilmu yang mempelajari perihal bentuk arsitektur kerak bumi beserta gejala-gejala geologi yang menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan bentuk(deformasi) pada batuan. Geologi struktur juga meliputi struktur primer dan sekunder yang mana struktur primer merupakan keadaan yang terjadi ataupun terbentuk secara pembentukan batuan, misalnya struktur sedimen pada batuan sedimen,struktur aliran pada batuan beku dan struktur foliasi pada batuan metamorf. Struktur sekunder adalah struktur yang terbentuk setelah proses pembentukan batuan terutama akibat adanya tegasan eksternal yang bekerja selama ataupun setelah pembentukan batuan. Contoh struktur sekunder adalah kekar, sesar dan lipatan. Bagian terbesar dari geologi struktur terutamamempelajari struktur sekunder tersebut. A.Dasar Teori Pembentukan Struktur Geologi 1.  Teori tektonik lempeng Bagian terluar dari interior bumi terbentuk dari dua lapisan. Di bagian atas terdapat litosfer yang terdiri atas kerak dan bagian teratas mantel bumi yang kaku dan padat. Di bawah lapisan litosfer terdapat astenosfer yang berbentuk padat tetapi bisa mengalir seperti cairan dengan sangat lambat dan dalam skala waktu geologis yang sangat lama karena viskositas dan kekuatan geser (shear strength) yang rendah. Lebih dalam lagi, bagian mantel di bawah astenosfer sifatnya menjadi lebih kaku lagi. Penyebabnya bukanlah suhu yang lebih dingin, melainkan tekanan yang tinggi. Lapisan litosfer dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates). Di bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempeng-lempeng yang lebih kecil. Lempeng- lempeng litosper ini menumpang diatas astenosfer. Mereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya dibatas- batas lempeng, baik divergen (menjauh) konvergen (bertumbukan) ataupun transform (menyamping). Berikut gambar ilustrasi sistem tektonik (terlampir pada gambar1.1) 2. Teori pembentukan kekar Kekar secara genetis sangat bervariasi cara kejadiannnya. Salah satu proses kejadian kekar yang sangat umum  adalah akibat tektonik selama batuan terbentuk atau sesudah batuan terlitifikasi.Karena kejadian kekar yang akibat tektonik berkaitan pula dengan aktifitas magmatisma dari gunungapi, maka kekar pada batuan yang kehadirannya pada batuan  paling dekat dengan lokasi gunungapi atau batuan magmatis perlu mendapat perhatian yang lebih rinci.Sifat keterkaitan antara kekar dengan materi yang melaluinya, baik cairan magma, gas atau materi lain yang berkaitan secara ekologi environment mempunyai ciri khas sepertifilling, retas rekahan dan kehancuran batuan. 3. Teori pembetukan sesar (Harding dan Willcox) Sesar adalah rekahan atau zona rekahan pada batuan yang memperlihatkan peregeseran. Pergeseran pada sesar bisa terjadi sepanjang garis lurus (translasi) atau terputar (rotasi). Sesar merupakan struktur bidang dimana kedudukannya dinyatakan dalam jurus dan kemiringan. 4. Teori pembentukan sesar mendatar ( Moody dan Hill) Sesar mendatar adalah sesar yang pembentukannya dipengaruhi oleh tegasan kompresi. Posisi tegasan utama pembentuk sesar ini adalah horizontal, Sama dengan posisi tegasan minimumnya, sedangkan posisi tegasan menengah adalah vertikal. Umumnya bidang sesar mendatar digambarkan sebagai bidang vertikal, sehingga istilah hanging wall dan foot wall tidak lazim digunakan di dalam sistem sesar ini. Berdasarkan gerak relatifnya, sesar ini dibedakan menjadi sinistral (mengiri) dan dekstral (menganan). Moody dan Hill (1956), membuat model pembentukan sesar mendatar yang dikaitkan dengan sistem tegasan. Di dalam model tersebut dijelaskan bahwa sesar orde I membentuk sudut kurang lebih 30 terhadap tegasan utama. Selanjutnya sesar orde II mempunyai ukuran yang lebih kecil dan memiliki sudut tertentu terhadap sesar orde I yang mana selanjutnya dijumpai orde sesar yang lebih jauh mengecil.



PRAKTIKUM GEOLOGI STRUKTUR LABORATORIUM GEOLOGI DINAMIK UNIVERISTAS SRIWIJAYA 2020



Berikut tampilan gambar dari pemodelan pembentukan struktur geologi oleh Moody dan Hill 1956 yang (terlampir pada gambar 1.2) B. Jenis Jenis Struktur Geologi 1. Kekar (Joint) Kekar adalah struktur rekahan pada batuan yang tidak memperlihatkan pergeseran. Hampir tidak ada suatu singkapan di muka bumi ini yang tidak memperlihatkan gejala rekahan. Kekar bukan merupakan gejala yang kebetulan,tetapi merupakan hasil kekandasan/kegagalan batuan akibat tegasan (stress). Karena itu kekar akan mempunyai sifat-sifat yang menuruti hukum-hukum fisika. Struktur kekar merupakan gejala yang paling umum dijumpai dan banyak dipelajari secara luas tetapi merupakan struktur yang paling sukar untuk dianalisa. Berdasakan cara terbentuk kekar dapat diklasifikasikan menjadi: a.Kekar tektonik, misalnya kekar gerus ( shear joint) dan kekar tarik (tension joint) b.Kekar non tektonik, misalnya mudcrack, columnar joint dan sheeting joint. Umumnya, dalam batuan sedimen, kekar dapat terbentuk mulai dari saat pengendapan, atau segera terbentuk setelah pengendapannya, dimana sedimen tersebut masih dalam proses kompaksi.Kekar non-tektonik, yaitu kekar, yang terbentuk bukan karena gaya tektonik,misalnya kekar akibat pendinginan (cooling joint) pada batuan beku, misalnyakekar kolom (columnar joints) atau dapat juga terbentuk akibat pembebanan,misalnya “sheeting joints”.Struktur kekar dipelajari dengan cara statistik, mengukur dan mengelompokkannya dalam bentuk diagram roset (diagram bunga) atau diagram kontur. 2. Sesar (fault) Sesar adalah rekahan atau zona rekahan pada batuan yang telah mengalami pergeseran sehingga terjadi perpindahan antara bagian-bagian yang berhadapan,dengan arah yang sejajar dengan bidang patahan. Pergeseran pada sesar bisaterjadi sepanjang garis lurus yang disebut sesar translasi atau terputar yang dinamakan sesar rotasi. Pergeseranpergeseran ini mempunyai demensi berkisaran antara beberapa cm sampai mencapai ratusan km. Bahan yang hancur akibat pergeseran yang terdapat pada jalur sesar, dapat berupa “gouge” yaitu suatu bahan yang halus karena lumat akibat gerusan dan“breksi sesar” yaitu zona hancuran yang memperlihatkan orientasi fragmen akibat gerusan. a. Istilah-istilah penting yang berhubungan dengan sesar. - Bidang sesar adalah bidang rekahan dimana terjadi pergeseran antara blok-blok yang saling berhadapan. Seringkali bidang sesar tercerminkan secara morfologis sebagai “gawir sesar” - Hanging wall adalah blok patahan yang berada dibagian atas bidang sesar. - Foot wall adalah blok yang ada dibagian bawah bidang sesar - Throw (loncatan vertikal) adalah jarak slip / separation yang diukur padabidang vertikal - Heave (loncatan horizontal) adalah jarak slip / separation yang diukur padabidang horizontal. Berikut gambar tampilan kenampakkan diagram blok yang memperlihatkan bagian bagian dari sesar yang (terlampir pada gambar 1.3) b. Klasifikasi Sesar Berdasarkan pada sifat gerak, sesar dapat dibedakan menjadi 3 jenis yaitu : a. Sesar normal yaitu gerak hanging wall relatif turun terhadap foot wall. Sesar mendatar yaitu gerak relatif hanging wall relatif naik terhadap foot wall. Sesar mendatar yaitu gerak relatif mendatar pada bagian-bagian yang tersesarkan. 3. Lipatan Lipatan adalah hasil perubahan bentuk atau volume dari suatu bahan yang ditunjukkan sebagai lengkungan atau kumpulan dari lengkungan akibat pengaruh suatu tegasan (stress). Pada umumnya refleksi pelengkungan ditunjukkan pada perlapisan batuan sedimen atau foliasi batuan metamorf. a. Beberapa definisi pada struktur lipatan - Hinge point adalah titik maksimum pelengkungan pada lapisan yang terlipat garis yang menghubungkan titik-titik tersebut, disebut juga “hinge-line” atau “axis line” (sumbu perlipatan) - Crest point adalah titik tertingi pada lipatan Garis yangmelalui titik-titik tersebut “crestal-line” - Trough point dan Trough line adalah titik dan garis terendah pada lipatan - Garis sumbu lipatan (Axial line) adalah perpotongan antara bidang sumbu dengan bidang horizontal. (Garis ini lazim dicantumkan pada peta geologi). -Axial plane (bidang sumbu) adalah bidang yang melalui garis sumbu dan garis pusat perlipatan dan membagi sama besar sudut yang dibentuk sayap-sayapnya - Crestal plane adalah bidang yang melalui crestal-line dan pusat perlipatan menuju keadaan sebaliknya dilipatannya.



PRAKTIKUM GEOLOGI STRUKTUR LABORATORIUM GEOLOGI DINAMIK UNIVERISTAS SRIWIJAYA 2020 b. Jenis-jenis lipatan Secara umum bentuk lipatan dapat dibedakan menjadi : - Antiklin yaitu lipatan yang kedua sayaonya mempunyai arah kemiringan yangsaling menjauh. - Sinklin yaitu lipatan yang kedua sayapnya mempunyai arah kemiringan yangsaling mendekat.



C. Unsur Unsur Struktur Geologi Secara geometri, unsur struktur geologi dianggap sebagai bidang-bidang dan garis-garis. Garis atau bidang tidak selalu merupakan bidang batas dari suatu batuan, tetapi merupakan unsur yang mewakili batuan atau satuan batuan. Didalam prinsip geometri, suatu bidang atau garis adalah unsur yang mempunyai kedudukan (attitude) atau orientasi yang pasti di dalam ruang, dan hubungan antara satu dan lainnya dapat dideskripsikan. Dalam hal ini, suatu bidang atau garis harus mempunyai komponen kedudukan, yang pada umumnya dinyatakan dalam koordinat grafis, arah (bearing atau azimuth), dan kecondongan (inclination). Secara geometris, unsur struktur geologi dapat dibedakan menjadi : - Struktur bidang (planar), misalnya : bidang perlapisan, bidang foliasi, bidang rekahan, bidang sesar, bidang belahan (cleavage), dan sebagainya. -Struktur garis (linear), misalnya : lineasi mineral, sumbu lipatan, goresgaris (striation), dan sebagainya. 1. Beberapa Definisi Umum Dalam Geometri             Kedudukan (attitude), merupakan istilah umum untuk orientasi dari sebuah bidang atau garis di dalam ruang, dan pada umumnya dihubungkan dengan koordinat geografis dan garis horizontal. Kedudukan terdiri dari komponen arah (bearing atau azimuth) dan kecondongan (inclination).             Arah (azimuth), merupakan istilah umum untuk sudut horizontal antara sebuah garis dan suatu arah koordinat tertentu. Arah koordinat ini biasanya merupakan arah utara sebenarnya (true north).             Kecondongan (inclination), merupakan istilah umum untuk sudut vertikal (diukur kearah bawah) antara garis horizontal dan sebuah bidang/garis. 2.  Kedudukan (Attitude) Struktur Bidang Kedudukan sebuah struktur bidang dapat diwakili oleh sepasang angka. Terdapat dua cara penulisan yang dapat digunakan untuk menuliskan sepasang angka tersebut, yaitu : Cara penulisan jurus (strike) dan kemiringan (dip).        Cara penulisan kemiringan (dip) dan arah kemiringan (dip direction). Jurus (Strike) Struktur Bidang Sebuah garis jurus (stike line) dapat didefinisikan sebagai sebuah garis horizontal yang terletak pada suatu struktur bidang.Sebuah garis jurus pada suatu struktur bidang dapat dibayangkan sebagai perpotongan antara bidang horizontal imajiner dengan struktur bidang tersebut (ingat bahwa perpotongan antara dua buah bidang adalah sebuah garis). Jurus suatu struktur bidang pada lokasi tertentu adalah sudut antara garis jurus dengan utara sebenarnya. Dengan kata lain, jurus adalah sudut antara garis horizontal pada suatu struktur bidang dengan utara sebenarnya. Jurus merupakan besaran sudut yang diukur dalam satuan derajat (0) dengan menggunakankompas. Setiap sudut yang diukur dengan menggunakan kompas disebut arah(baearing atau azimuth Kemiringan (Dip) Struktur Bidang Kemiringan sebenarnya (true dip) dari suatu struktur bidang adalah sudut antara struktur bidang tersebut dan sebuah bidang horizontal yang diukur pada bidang vertikal tertentu.Berikut gambar bidang vertikal yang tertentu ini memiliki orientasi yang tepat tegak lurus dengan garis jurus pada sebuah struktur bidang (terlampir pada gambar 1.4) kemiringan sebenarnya selalu merupakan kemiringan lereng yang paling besar, dan arah kemiringan sebenarnya merupakan arah yang tepat tegak lurus jurus.Arah kemiringan sebenarnya selalu ditentukan pada arah turun lereng (downslope). Kemiringan yang diukur pada bidang vertikal yang tidak tegak lurus garis jurus disebut sebagai kemiringan semu (apparent dip). Besar kemiringan semu harus selalu lebih kecil dari pada besar kemiringan sebenarnya.Besar kemiringan semu yang diukur pada bidang vertikal yang mengandung garis jurus adalah nol derajat (0°). Pada kemiringan pasti memiliki suatu garis yakni struktur garis riil,adalah struktur garis yang arah dan kedudukannya dapat diamati langsung di lapangan, misalnya goresgaris pada bidang sesar.  struktur garis semu adalah semua struktur garis yang arah atau kedudukannya ditafsirkan dari orientasi unsur-unsur struktur yang membentuk.



        



PRAKTIKUM GEOLOGI STRUKTUR LABORATORIUM GEOLOGI DINAMIK UNIVERISTAS SRIWIJAYA 2020



LAMPIRAN GAMBAR rift volcano ocean



plate 1



transform plate 2 ocean trench ocean ridge fault



plate 3



subdution volcano continent



hot-spot volcano extinct volcanoes low -ve loc ity er lay



rising magma plate 70 km 2.600 km co nvention currents



ng risi



ma



gm



a



mo lten core



Gambar 1.1 Ilustrasi system tektonik Sumber: https://id.wikipedia.org/wiki/Tektonika_lempeng primary fold direction primary thrust direction



adjoining block



adjoining block



2nd-order r.lateral primary thrust direction 2nd-order fold axi



primary fold direction



Gambar 1.2 pemodelan pembentukan struktur geologi oleh Moody dan Hill Sumber: https://medium.com/tugas-akhir/struktur-geologi-a45be253c2e1



PRAKTIKUM GEOLOGI STRUKTUR LABORATORIUM GEOLOGI DINAMIK UNIVERISTAS SRIWIJAYA 2020



LAMPIRAN GAMBAR bidang sesar hanging wall foot wall



Gambar 1.3 diagram blok yang memperlihatkan bagian bagian dari sesar Sumber: http://geomagz.geologi.esdm.go.id/mengenal-sesar-aktif/



strik



e



stri



ke



Gambar 1.4 bidang vertikal yang orientasi yang tepat tegak lurus dengan garis jurus pada sebuah struktur bidang Sumber: https://www.academia.edu/8146635/3_Struktur_Bidang



PRAKTIKUM GEOLOGI STRUKTUR LABORATORIUM GEOLOGI DINAMIK UNIVERISTAS SRIWIJAYA 2020



Daftar Pustaka Amrullah,M.2016. Geologi Struktur. (online). https:// www.academia.edu /110019521Geologi_Struktur.(di akses pada tanggal 14 agustus 2020, pukul 22:20 wib). Barabal,A.2015. Unsur – Unsur Geologi Struktur.(online). https:// www.academia.edu/12988162/Unsur_Unsur_Geologi_Struktur.(di akses pada tanggal 14 agustus 2020, pukul 22:33 wib). Noor,Djauhari.2012.Pengantar Geologi Edisi Kedua. Universitas pakuan:Bogor. Sukandarrumidi,dkk.2017.Geologi Umum Bagian Pertama. Universitas Gadjah Mada: Yogyakarta.