Deformasi Kerak Bumi.docx

Deformasi Kerak Bumi 30 Mei 2018 oleh Indra Wesly Sianipar, posted in Tak Berkategori PENGERTIAN DEFORMASI Deformasi adalah perubahan posisi, bentuk, dan ukuran materi (Kuang, 1996). Bekerjanya beban atau gaya berat yang disertai pengaruh gaya berat dari suatu materi di sekitarnya dalam selang waktu tertentu mempengaruhi bentuk geometri materi tersebut. Berdasarkan definisi deformasi dapat diartikan sebagai perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada suatu benda secara absolut maupun relatif. Dikatakan titik bergerak absolut apabila dikaji dari perilaku gerakan titik itu sendiri dan dikatakan relatif apabila gerakan itu dikaji dari titik yang lain. Perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada umumnya mengacu kepada suatu sitem kerangka referensi (absolut atau relatif). Deformasi terjadi pada suatu materi memiliki 2 sifat, yaitu : 1. Sifat elastis; materi mengalami deformasi akan kembali ke bentuk semula setelah gaya deformasinya tidak bekerja pada materi tersebut. 2. Sifat plastik; materi yang mengalami deformasi tidak akan kembali ke bentuk awal setelah adanya deformasi karena efek-efek yang terjadi menempel pada materi terdeformasi. Sedangkan berdasarkan jenisnya, deformasi yang terjadi pada suatu benda dapat dikelompokkan menjadi 4 jenis, yaitu : 1. Translasi materi yang bersifat kaku, yaitu perpindahan materi tanpa mengalami perubahan bentuk sesuai acuan. 2. Rotasi, yaitu perubahan posisi materi tanpa mengalami perubahan bentuk yang membentuk perubahan sudut terhadap koordinat acuan. 3. Regangan normal, yaitu perbandingan perubahan panjang terhadap panjang asalnya. 4. Regangan geser/regangan menyilang, yaitu perubahan sudut dalam benda padat ketika terdeformasi. Adapun faktor-faktor yang mengontrol terjadinya deformasi suatu materi adalah : 1 Temperatur dan tekanan ke semua arah; pada temperatur dan tekanan yang rendah akan lebih cepat terjadi patahan, pada temperatur dan tekanan yang tinggi akan terjadi lenturan atau bahkan lelehan. 2 Kecepatan gerakan yang disebabkan oleh gaya yang diberikan; gerakan yang cepat dapat menyebabkan patahan, sedangkan gerakan yang lambat dapat menimbulkan lenturan, tergantung dari bahan yang bersangkutan dan dari keadaan-keadaan lain. 3 Sifat material, yang bisa lebih rapuh atau lebih lentur.

Tekanan merupakan gaya yang diberikan atau dikenakan pada suatu medan atau area. Tekanan terbagi menjadi tekanan seragam (uniform stress) yaitu gaya yang bekerja pada suatu materi sama atau seragam di semua arah, dan tekanan diferensial atau tekanan dengan gaya yang bekerja tidak sama di setiap arah. Tekanan diferensial terbagi menjadi tensional stress, compressional stress, dan shear stress. 2.2.

Tahapan Deformasi

Ketika suatu batuan dikenakan tekanan dengan besar tertentu, maka batuan itu akan mengalami tiga tahap deformasi, yaitu : 1. Elastic deformation Elastic deformation adalah deformasi batuan yang bersifat sementara atau tidak permanen. jadi ketika tekanan yang diberikan pada batuan tersebut dihilangkan, maka bentuk batuan tersebut akan kembali seperti semula. Elastisitas ini memiliki batas yang disebut elastic limit. Apabila batas elastisitas ini dilampaui, maka bentuk batuan tidak akan kembali seperti semula. 1. Ductile deformation Ductile deformation merupakan tahapan deformasi setelah elastic limit dilampaui dan perubahan bentuk dan volume batuan tidak kembali. 1. Fracture deformation Fracture deformation merupakan tahapan deformasi yang tejadi setelah batas atau limit elastic deformation danductile deformation dilampaui

Deformasi Kerak Bumi

Perubahan permukaan bumi ini yang mengakibatkan adanya batas – batas lempeng tektonik di masing – masing lapisan bumi. Pergerakan yang berasal dari tenaga endogen ini mengakibatkan sebuah siklus batuan dalam peroses pergeseran lempeng. Lempeng tektonik merupakan sebuah siklus batuan di bumi yang terjadi dalam skala waktu geologi. Siklus batuan tersebut terjadi dari pergerakan lempeng bumi yang bersifat dinamis. Gaya tektonik secara kontiniu menekan, menarik, membengkokkan dan memetahkan batuan di litosfer. Sumber energi tektonik berasal dari energu panas bumi yang diubah menjadi energi mekanik oleh koveksi. Aliran konveksi sangat besar, batuan panas dalam mososfer dan astenosfer perlahan-lahan menyeret dan membengkokkan litosfer secara kontiniu yang akhirnya menyebabkan batuan terdeformasi. Dengan pergerakan lempeng tektonik yang terjadi mampu membentuk muka bumi serta menimbulkan gejala – gejala atau kejadian – kejadian alam seperti gempa tektonik, letusan

gunung api, dan tsunami. Pergerakan lempeng tektonik di bumi digolongkan dalam tiga macam batas pergerakan lempeng, yaitu konvergen, divergen, dan transform (pergeseran). 1. Batas Transform Terjadi bila dua lempeng tektonik bergerak saling menggelangsar (slide each other), yaitu bergerak sejajar namun berlawanan arah. Keduanya tidak saling memberai maupun saling menumpu. Batas transform ini juga dikenal sebagai sesar ubahan-bentuk (transform fault). 2. Batas Divergen Terjadi pada dua lempeng tektonik yang bergerak saling memisah (break apart). Ketika sebuah lempeng tektonik pecah, lapisan litosfer menipis dan terbelah, membentuk batas divergen. Pada lempeng samudra, proses ini menyebabkan pemekaran dasar laut (seafloor spreading). Sedangkan pada lempeng benua, proses ini menyebabkan terbentuknya lembah retakan (rift valley) akibat adanya celah antara kedua lempeng yang saling menjauh tersebut. Pematang Tengah-Atlantik (Mid-Atlantic Ridge) adalah salah satu contoh divergensi yang paling terkenal, membujur dari utara ke selatan di sepanjang Samudra Atlantik, membatasi Benua Eropa dan Afrika dengan Benua Amerika. 3. Batas Konvergen Terjadi apabila dua lempeng tektonik tertelan (consumed) ke arah kerak bumi, yang mengakibatkan keduanya bergerak saling menumpu satu sama lain (one slip beneath another). Wilayah dimana suatu lempeng samudra terdorong ke bawah lempeng benua atau lempeng samudra lain disebut dengan zona tunjaman (subduction zones). Di zona tunjaman inilah sering terjadi gempa. Pematang gunung-api (volcanic ridges) dan parit samudra (oceanic trenches) juga terbentuk di wilayah ini. JENIS GAYA YANG MENYEBABKAN DEFORMASI 1. Tekanan Litostatik Tekanan yang terjadi pada suatu benda yang berada di dalam air dikenal sebagai tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik yang dialami oleh suatu benda yang berada di dalam air adalah berbanding lurus dengan berat volume air yang bergerak ke atas atau volume air yang dipindahkannya. Sebagaimana tekanan hidrostatik suatu benda yang berada di dalam air, maka batuan yang terdapat di dalam bumi juga mendapat tekanan yang sama seperti benda yang berada dalam air, akan tetapi tekanannya jauh lebih besar ketimbang benda yang ada di dalam air, dan hal ini disebabkan karena batuan yang berada di dalam bumi mendapat tekanan yang sangat besar yang dikenal dengan tekanan litostatik. Tekanan litostatik ini menekan kesegala arah dan akan meningkat ke arah dalam bumi. 2. Tegasan (Stress Forces)

Tegasan adalah gaya yang bekerja pada suatu luasan permukaan dari suatu benda. Tegasan juga dapat didefinisikan sebagai suatu kondisi yang terjadi pada batuan sebagai respon dari gaya-gaya yang berasal dari luar. Penyebab deformasi pada batuan adalah gaya tegasan (gaya/satuan luas). Oleh karena itu untuk memahami deformasi yang terjadi pada batuan, maka kita harus memahami konsep tentang gaya yang bekerja pada batuan. Tegasan (stress) dan tegasan tarik (strain stress) adalah gaya gaya yang bekerja di seluruh tempat dimuka bumi. Salah satu jenis tegasan yang biasa kita kenal adalah tegasan yang bersifat seragam (uniformstress) dan dikenal sebagai tekanan (pressure). Tegasan seragam adalah suatu gaya yang bekerja secara seimbang kesemua arah. Tekanan yang terjadi di bumi yang berkaitan dengan beban yang menutupi batuan adalah tegasan yang bersifat seragam. Jika tegasan kesegala arah tidak sama (tidak seragam) maka tegasan yang demikian dikenal sebagai tegasan diferensial. Tegasan diferensial dapat dikelompokaan menjadi 3 jenis, yaitu: 1. Tegasan tensional, adalah tegasan yang dapat mengakibatkan batuan mengalami peregangan atau mengencang. 2. Tegasan kompresional, adalah tegasan yang dapat mengakibatkan batuan mengalami penekanan. 3. Tegasan geser, adalah tegasan yang dapat berakibat pada tergesernya dan berpindahnya batuan. Ketika batuan terdeformasi maka batuan mengalami tarikan. Gaya tarikan akan merubah bentuk, ukuran, atau volume dari suatu batuan. Tahapan deformasi terjadi ketika suatu batuan mengalami peningkatan gaya tegasan yang melampaui 3 tahapan pada deformasi batuan. Gambar 2.4 Tegasan seragam/uniform stress (atas), tegasan tensional (kiri), tegasan komperensional (kanan), dan tegasan geser/shear stress (bawah) Sumber: geologist blog.com 3. Gaya Tarikan (Tensional Forces) Gaya tarikan merupakan gaya yang dihasilkan oleh tegasan, dan melibatkan perubahan panjang, bentuk (distortion)atau dilatasi (dilation) atau ketiga-tiganya. Bila terdapat perubahan tekanan litostatik, suatu benda (homogen) akan berubah volumenya (dilatasi) tetapi bukan bentuknya. Misalnya, batuan gabro akan mengembang bila gaya hidrostatiknya diturunkan. Perubahan bentuk biasanya terjadi pada saat gaya terpusat pada suatu benda. Bila suatu benda dikenai gaya, maka biasanya akan dilampaui ketiga fasa, yaitu fasa elastisitas, fasa plastisitas, dan fasa pecah.

Setiap batuan mempunyai kekuatan yang berbeda-beda, walaupun terdiri dari jenis yang sama. Hal ini dikarenakan kondisi pembentukannya juga berbeda-beda. Bahan yang rapuh biasanya pecah sebelum fase plastisitas dilampaui, sementara bahan yang plastis akan mempunyai selang yang besar antara sifat elastis dan sifat untuk pecah. Hubungan ini dalam mekanika batuan ditunjukkan oleh tegasan dan tarikan. Kekuatan batuan biasanya mengacu pada gaya yang diperlukan untuk pecah pada suhu dan tekanan permukaan tertentu. Batuan yang terdapat di Bumi merupakan subyek yang secara terus menerus mendapat gaya yang berakibat tubuh batuan dapat mengalami pelengkungan atau keretakan. Ketika tubuh batuan melengkung atau retak, maka kita menyebutnya batuan tersebut terdeformasi (berubah bentuk dan ukurannya). 2.4.

JENIS-JENIS STRUKTUR GEOLOGI

Dalam geologi dikenal 3 jenis struktur yang dijumpai pada batuan sebagai produk dari gaya gaya yang bekerja pada batuan, yaitu : 1. Kekar (Fractures) Kekar adalah struktur retakan/rekahan terbentuk pada batuan akibat suatu gaya yang bekerja pada batuan tersebut dan belum mengalami pergeseran. Secara umum dicirikan oleh : a). Pemotongan bidang perlapisan batuan; b). Biasanya terisi mineral lain (mineralisasi) seperti kalsit, kuarsa dsb; 1. c) kenampakan breksiasi. Struktur kekar dapat dikelompokkan berdasarkan sifat dan karakter retakan/rekahan serta arah gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Kekar yang umumnya dijumpai pada batuan adalah sebagai berikut: 1. Shear Joint (Kekar Gerus), adalah retakan/rekahan yang membentuk pola saling berpotongan membentuk sudut lancip dengan arah gaya utama. Kekar jenis shear joint umumnya bersifat tertutup. 2. Tensional Joint (Kekar Tensional), adalah retakan/rekahan yang berpola sejajar dengan arah gaya utama, Umumnya bentuk rekahan bersifat terbuka. 3. Extension Joint, adalah retakan/rekahan yang berpola tegak lurus dengan arah gaya utama dan bentuk rekahan umumnya terbuka.

Geologi struktur adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari bangun ruang tubuh batuan yang dihasilkan oleh proses deformasi. Pergerakan yang mempengaruhi tubuh batuan padat dihasilkan dari tenaga endogen (asal dalam Bumi). Pembahasan geologi struktur tidak terlepas

dari orogenesis, yaitu proses terangkat dan terlipatnya jalur kerak bumi oleh tenaga endogen yang terjadi pada daerah relatif sempit dan berhubungan dengan tektonik lempeng. Secara luas, proses orogenesis menyebabkan deformasi pada tubuh batuan kerak dan menghasilkan berbagai struktur geologi, antara lain lipatan (fold), kekar (joint), dan patahan/sesar (fault). Deformasi adalah proses perubahan pada tubuh batuan akibat gaya yang bekerja padanya. Perubahan yang terjadi dapat berupa perubahan posisi, bentuk, dan volume. Batuan sedimen dianggap terkena deformasi apabila kedudukannya tidak horizontal (miring/tegak). Kedudukan lapisan batuan sedimen yang miring dinyatakan dalam notasi strike dan dip. Strike (jurus) adalah arah suatu garis yang dibentuk oleh perpotongan antara bidang horizontal dengan bidang perlapisan batuan yang miring. Dip (kemiringan) adalah deviasi sudut maksimum dari suatu bidang perlapisan batuan yang miring dari bidang horizontal.

Deformasi sering juga disebut sebagai strain. Deformasi pada batuan terjadi akibat stress. Istilah stress mirip dengan tekanan, yaitu gaya yang bekerja pada suatu permukaan per satuan luas. Ada 3 jenis stress, yaitu: – Compression (kompresi) Kompresi dihasilkan akibat gaya eksternal yang saling berhadapan dan keduanya saling menekan batuan. Batuan yang terkena kompresi akan mengalami pemendekan (shortening). – Tension (ekstensi) Ekstensi dihasilkan akibat gaya eksternal yang saling berhadapan dan keduanya saling menjauhi batuan. Batuan yang terkena ekstensi akan mengalami pemanjangan. – Shear

Shear stress dihasilkan akibat gaya eksternal yang bekerja saling sejajar, namun berlawanan arah. Batuan yang terkena stress ini akan mengalami pergeseran.

Keterangan gambar 2: – Gambar paling atas menunjukkan arah gaya eksternal yang bekerja pada batuan – Gambar di tengah menunjukkan deformasi pada batuan yang bersifat ductile – Gambar paling bawah menunjukkan deformasi pada batuan yang bersifat brittle Material yang terkena deformasi bersifat elastis bila kembali ke bentuk semula ketika stress dihilangkan. Saat batas elastisitas terlampaui, material akan mengalami deformasi yang bersifat permanen. Deformasi permanen itu bersifat plastis bila material bersifat liat (ductile) dan menghasilkan lipatan, atau bersifat patah bila material bersifat rapuh (brittle) dan menghasilkan patahan. Sifat batuan yang ductile atau brittle tergantung pada berapa banyak deformasi plastis yang dialaminya.

Lipatan Lipatan merupakan pembengkokan pada batuan. Struktur geologi ini terbentuk jika batuan mengalami deformasi plastis akibat bekerjanya compressional stress (kompresi) selama selang waktu tertentu pada batuan tersebut. Tidak hanya batuan yang bersifat ductile, batuan yang bersifat brittle pun dapat mengalami perlipatan jika laju deformasinya (strain rate) rendah. Berdasarkan bentuknya, ada 4 macam lipatan, yaitu: 1. Antiklin

Antiklin adalah lipatan yang dicirikan oleh lapisan batuan yang terbengkokkan ke atas (menjadi cembung atau concave). Pada antiklin, arah kemiringan kedua sayap lipatan saling menjauhi hinge. 2. Sinklin

Sinklin adalah lipatan yang dicirikan oleh lapisan batuan yang terbengkokkan ke bawah (menjadi cekung atau convex). Pada sinklin, arah kemiringan kedua sayap lipatan saling mendekati hinge. 3. Kubah (Dome) Kubah adalah antiklin yang berbentuk melingkar atau elips. 4. Cekungan (Basin) Cekungan adalah sinklin yang berbentuk melingkar atau elips.

Lipatan juga diklasifikasi menjadi beberapa macam menurut kenampakannya: 1. Lipatan simetris: kedua sayap lipatan miring ke arah yang berbeda dengan sudut kemiringan yang sama 2. Lipatan asimetris: kedua sayap lipatan miring ke arah yang berbeda dengan sudut kemiringan yang juga berbeda 3. Lipatan isoklinal: kedua sayap lipatan miring ke arah yang sama dengan besar dip yang sama; terbentuk jika compressional stress terjadi secara intens. 4. Lipatan menggantung (overturned/overfold): kedua sayap lipatan miring ke arah yang sama; lapisan batuan pada salah satu sayap lipatan mulai terbalikkan.

5. Lipatan rebah (recumbent): kedua sayap lipatan miring ke arah yang sama dengan posisi axial plane mendekati horizontal; lapisan batuan pada salah satu sayap lipatan sudah terbalikkan 6. Lipatan chevron: terdapat pembengkokan yang tajam (tidak melengkung) pada hinge-nya; sayap lipatan membentuk pola zig-zag 7. Monoklin: terbentuk pada lapisan horizontal yang secara lokal memiliki kemiringan 8. Teras struktural: terbentuk pada lapisan miring yang secara lokal memiliki lapisan horizontal

Kekar Kekar adalah retakan pada batuan yang sisi-sisinya tidak mengalami pergerakan. Kekar sering menjadi tempat mengalirnya fluida hidrotermal, ditandai dengan kehadiran urat (vein) mineral tertentu hasil presipitasi atau kristalisasi dari fluida tersebut. Kekar diklasifikasi menjadi beberapa macam berdasarkan penyebabnya, reaksi batuan terhadap stress, dan kedudukan relatifnya. Berdasarkan penyebabnya, ada 3 macam kekar: – Kekar tiang (columnar joint) Kekar tiang terbentuk akibat pendinginan pada batuan beku (biasanya basalt). Bentuk umum dari kekar jenis ini adalah retakan poligonal (5 atau 6 sisi) yang berbentuk seperti tiang.

Gambar 9 Kekar tiang – Kekar lembaran (sheeting joint) Kekar lembaran mempunyai bidang kekar yang kira-kira sejajar dengan permukaan tanah. Kekar ini terbentuk akibat penghilangan beban batuan karena erosi.

Gambar 10 Kekar lembaran – Kekar tektonik (tectonic joint) Kekar tektonik terbentuk akibat gaya tektonik.

Gambar 11 Kekar tektonik Kekar juga dapat dibagi menjadi 3 macam menurut reaksi batuan terhadap stress (compressional stress), antara lain: – Kekar gerus (shear joint) Pola retakan yang terbentuk pada kekar gerus adalah menyilang dengan sepasang sudut lancip dan sepasang sudut tumpul. Sepasang retakan yang berbentuk sudut lancip searah dengan arah datangnya gaya eksternal yang dominan. – Kekar ekstensi (extension joint) Pada kekar ini, terbentuk jajaran bidang retakan yang searah dengan arah datangnya gaya eksternal yang dominan. – Kekar rilis (release joint) Pembentukan kekar ini agak berbeda dengan kekar gerus maupun kekar ekstensi. Kekar gerus dan kekar ekstensi terbentuk selama berlangsungnya stress, sedangkan kekar rilis terbentuk setelah berlangsungnya stress. Awalnya, compressional stress menekan batuan. Saat compressional stress menghilang, tubuh batuan berusaha kembali ke volume semula. Namun, deformasi yang berlangsung menyebabkan terbentuknya jajaran bidang retakan yang arahnya tegak lurus dengan arah datangnya gaya eksternal yang dominan. Dilihat dari formasi rekahannya, kekar rilis agak mirip dengan kekar lembaran.

Sesar Sesar adalah retakan pada batuan dengan terjadinya pergerakan di sepanjang bidang retakan.

Di lapangan, sesar biasanya cukup sulit dikenali. Meski begitu, ada beberapa kenampakan di lapangan yang dapat digunakan sebagai petunjuk adanya sesar, antara lain: – Adanya struktur yang tidak menerus (lapisan yang terpotong dengan tiba-tiba) – Adanya perulangan lapisan atau hilangnya lapisan batuan – Kenampakan khas pada bidang sesar, seperti cermin sesar, gores-garis, dll – Kenampakan khas pada zona sesar, seperti seretan (drag), breksi sesar, horses/slices, milonit, dll – Silisifikasi dan mineralisasi sepanjang zona sesar – Perbedaan fasies sedimen – Petunjuk fisiografi, seperti gawir (scarp), scarplets (piedmont scarp), triangular facet, terpotongnya bagian depan rangkaian pegunungan structural

Berdasarkan orientasi pola tegasan yang utama, sesar dapat dibedakan menjadi: 1. Sesar anjak (thrust fault): tegasan maksimum dan menengah mendatar. Istilah thrust fault digunakan untuk sesar naik dengan dip bidang sesar kurang dari 450. Jika suatu sesar naik memiliki dip bidang sesar lebih dari 450, maka istilah yang digunakan adalah reverse fault. Istilah overthrust dipakai untuk sesar naik dengan dip bidang sesar yang landai atau hampir datar. 2. Sesar normal: tegasan utama vertikal 3. Sesar geser (strike-slip fault): tegasan utama maksimum dan minimum mendatar. Sesar ini terdiri atas: – Sesar geser sinistral (left-handed strike-slip fault). Pada sesar geser sinistral, blok batuan sebelah kiri bergerak relatif mendekati pengamat. – Sesar geser dekstral (right-handed strike-slip fault). Pada sesar geser dekstral, blok batuan sebelah kanan bergerak relatif mendekati pengamat.

Selain yang telah dicantumkan di atas, ada beberapa jenis sesar lain yang spesifik, antara lain: – Horst dan Graben Extensional stress dapat menyebabkan sesar turun bisa terbentuk berderet/berjajar. Pada deretan sesar turun ini, blok hanging wall bergerak turun karena ambles, sedangkan blok foot wall tidak bergerak dan posisinya lebih tinggi daripada hanging wall. Horst adalah struktur tinggian pada blok foot wall, dan graben adalah struktur rendahan pada blok hanging wall.

Stress dan Strain Pengaruh stress terhadap batuan terhadap batuan tergantung cara bekerja atau sifatnya : – Stress Uniform menekan dengan besar yang sama dari segal arah. – Diferentian stress menekan tidak dari semua jurusan.

Ada 3 jenis stress : – Tensional stress yaitu menarik batuan – Shear stress yaitu menggeser batuan – Compresional stress menkan bautan Batuan yang terkena stress mengalami perubahan bentuk dan volume dalam keadaan padat yang disebut Stain. Tahap Deformasi Bila batuan mengalami penambahan stress akan terdeformasi melalui 3 tahap : – Elastic Deformation yaitu deformasi sementara atau tidak permanen. Begitu stress hilang maka akan kembali ke bentuk semula. – Ductile Deformation merupakan deformasi dimana elastic limit dilampaui sehingga perubahan yang terjadi tidak kembali ke bentuk semula. – Fracture terjadi bila elastik limit dan ductile deformasi terlampaui. Temperatur Makin tinggi suhu suatu benda padat semakin ductile sifatnya dan keragasannya semakin berkurang. Misalnya pipa kaca tidak dapat di bengkokkan pada suhu udara, bila dipaksakan akan patah, karena regas (brittle). Setelah dipanaskan akan mudah dibengkokkan. Demikian pula halnya dengan batuan. Waktu dan strain ratePengaruh batu dalam deformasi sanagat batuan sangat penting. Kecepatan strain sangat dipengaruhi waktu. Kecapan abtuan untuk berubah bentuk dan volume disebut strain rate. Makin rendah strain rate batuan makin besar kecendrungan terjadinya deformasi ducktile. Sedangkan bila suhu tinggi konfining pressure tinggi dan strain rate rendah batuan menjadi kurang regas dan lebih bersifat ducktile. Komposisi Komposisi batuan bepengaruh pada cara deformasinya. Komposisi mempunyai dua aspek : – Jenis kandungan mineral dalam batuan beberapa mineral sangat britley sedangkan yang lainnya bersifat ductile. – Kandungan air dalam batuan mengurangi keregsannya dan memperbesar kondiktilannya. Pengaruh air memperlemah ikatan kimia mineral-mineral dan melapisi butiran-butiran mineral yang memperlemah friksi antar butir.

Struktur Geologi Deformasi akibat gaya tektonik dikelompokkan sebagai struktur sekunder dan dibedakan dari struktur yang terbentuk pada saat atau sebelum batuan terbentuk yang dinamakan struktur primre. Yang termasuk dalam struktur primer adalah satruktur-struktur pada batuan sedimen, seperti bidang perlapisan. Lapisan bersusun, lapisan silang siur dan jejak binatang. Sedangkan pada batuan beku adalah rekahan-rekahan yang terbentuk akibat pendinginan, dinamakan kekar kolom (Columnar joins). Struktur sekunder yang terbentuk setelah batuan terbentuk adalah lipatan (fold), kekar (join) dan sesar (fault). Lipatan Lipatan adalah pelengkungan lemah yang luas, bisa lebih dari ratusan KM samapai yang sangat ketat berskala microscopis atau berdimensi diantaranya yang sangat mudah dilihat pada batuan yang berlapis. Lipatan merupakan hasil deformasi ducktile akubat kompresi dan shear stress. Pada strain rate sangat rendah dan diatas brittle – ducktile trasntition, batuan dapat terlipat meskipun dekat permukaan. Geometri Lipatan Geometri lipatan ada dua yaitu antiklin dan sinklin. Antiklin yaitu lipatan keatas, melengkung keatas atau cekungan kearah bawah. Sedangkan sinklin yaitu melengkung kebawah. Pada umumnya kedua bentuk ini berpasangan. Lereng sebelah, menyebelah antiklin dan sinklin disebut sayap (limb), puncaknya crest dan titik terendah trough. Bidang simetri antara sayap disebut bidang sumbu (axial plane), dan garis potong nya dengan permukaan yang melalui crest maupun trough disebut sumbu lipatan (fold axis). Kekar Kekar adalah rekahan-rekahan lurus planar yang membagi-bagi batuan yang tersingkap menjadi blok-blok, dan merupakan bentuk rekahan paling sederhana yang dijumpai pada hampir semua batuan. Kekar umumnya terdapat sebagai rekahan tensional dan tidak ada gerak sejajar bidang. Pada lapisan-lapisan sedimen sering terdapat kekar-kekar yang bervariasi arahnya. Rekahanrekahan ini terbentuk selama penimbunan dan litifikasi yang akan tetap tertutup selama tertimbun dikedalaman. Macam – Macam Kekar Kekar atau rekahan berdasarkan ukurannya dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu : – Mikro joint – Master joint

Berdasarkan bentuknya kekar dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu : – Kekar sistematik – Kekar tak sistematik Berdasarkan cara terbentuknya kekar dapat dibagi menjadi tiga, yaitu : – Kekar pengkerutan – Kekar lembaran – Kekar tektonik Berdasarkan genesanya kekar tektonik ini dibagi lagi menjadi dua yaitu : – Kekar gerus (shear joint)Kekar tarik (Tension joint ) dibagi atas : – Extension jointRelease joint Berdasarkan kedudukan bidang lapisan batuan, kekar ini dibedakan menjadi : – Dip joint – Strike joint – Bedding joint – Diagonal joint Sesar (fault) Adalah rekahan pada batuan yang mengalami pergerakan sejajar bidangnya. Umumnya tidak mungkin untuk mengetahui gerak sebenarnya sepanjang sesar dan bagian mana yang bergerak karena gerakan nya sudah berlangsung pada waktu lampau. Separation (pergeseran relatif semu) Adalah jarak yang terpisah oleh sesar dan diukur pada bidang sesar. Komponen dari sparation dapat diukur pada arah tertentu, umumnya sejajar jurus atau arah kemiringan bidang sesar. Slip (pergeseran relatif sebenarnya) Adalah pergeseran relatif sebenarnya pada sesar, diukur dari blok satu keblok yang lain pada bidang sesar dan merupakan pergeseran titik-titik yang sebelumnya berimpit. Total pergeseran disebut juga ”Net slip”.

Klasifikasi Sesar Sesar diklasifikasikan berdasarkan atas dip bidang sesar dan arah gerak relatifnya menjadi sesar normal, sesar naik dan sesar mendatar. – Sesar normal Sesar turun yang disebabkan oleh stress tensional yang seolah-olah menarik/memisahkan kerak. Sesar normal didefinisikan sebagai sesar yang hanging wallnya relatif turun terhadap foot wall. – Sesar naik Sesar naik berkembang karena stress kompresional. Gerak pada sesar naik blok hanging wall relatif naik terhadap blok foot wall. Sesar ini terjadi karena kerak memendek. – Sesar mendatar Sesar mendatar yaitu gerak horizontal dan sejajar dengan bidang sesarnya, pergerakan lateralnya ditentukan dengan melihat bidang sesarnya. Bila pengamat berdiri didepan blok sesar yang bergerak kearah kanannya, maka sesar mendatar tersebut namanya sesar mendatar menganan atau sesar mendatar dextral. Indikasi Gerak Sesar Sering kitas jumpai dinding atau bidang rekahan, namun tidak dapat dengan segera memngetahui apakah pernah terjadi gerakan sepanjang bidang tersebut atau tidak. Dengan kata lain kita tidak dapat menentukan apakah kekar atau sesar. Kebanyakan gerak sesar mengahncurkan batuan yang bergesekan menjadi berbagai ukuran tidak beraturan, membentuk breksi sesar (fault breccia). Breksi sesar dapat dengan mudah dibedakan dari breksi sedimenter karena fragmen dan matriksnya teridiri dari material yang sama. Jurus dan Keiringan bidang Untuk mendeskripsikan deformasi lapisan batuan, misalnya pada batuan sedimen, diperlukan posisi setelah mengalami deformasi. Telah kita ketaui bahwa sedimen semula diendapkan dalam posisi horizontal. Setelah mengalami deformasi posisinya berubah. Jurus adalah arahan garis perpotongan bidang di alam dengan bidang horizontal dinyatakan terhadap arah utara. Kemiringan adalah sudut terbesar antara bidang (miring) di alam dengan biang horizontal deinyatakan dalam derajat.

Struktur geologi adalah struktur perubahan lapisan batuan sedimen akibat kerja kekuatan tektonik,sehingga tidak lagi memenuhi hukum superposisi disamping itu struktur geologi juga merupakan struktur kerak bumi produk deformasi tektonik . Cabang geologi yang menjelaskan struktur geologi secara detail disebut GEOLOGI STRUKTUR,dimana geologi struktur merupakan cabang ilmu geologi yang mempelajari mengenai bentuk arsitektur kulit bumi. Kekutan Tektonik dan orogenik yang membentuk struktur geologi itu berupa stress (Tegangan). Berdasarkan keseragaman kekuatannya,Stress dapat dibedakan menjadi 2 yaitu : A. Uniform stress (Confining Stress) Yaitu tegangan yang menekan atau menarik dengan kekuatan yang sama dari atau ke segala arah B. Differential Stress Yaitu tegangan yang menekan atau menarik dari atau ke satu arah saja dan bisa juga dari atau ke segala arah,tetapi salah satu arah kekuatannya ada yang lebih dominan. Pengenalan struktur geologi secara tidak langsung dapat dilakukan melalui cara-cara berikut ini : a. Pemetaan geologi dengan mengukur strike dan dip. b. Interprestasi peta topografi,yaitu dari penampakan gejala penelusuran sungai,penelusuran morfologi dan garis kontur serta pola garis konturnya. c. Foto udara. d. Pemboran. e. Geofisika,yang didasarkan pada sifat-sifat yang dimiliki oleh batuan,yaitu dengan metode : Grafity, Geolectrik, Seismik,dan Magnetik. Umumnya struktur geologi terbentuk oleh differential stress. Dari aspek arah kerjanya,ada 3 macam Differential stress,yaitu : 1. Compressional stress 2. Tensional stress 3. Shear stress III-2 Batuan bila mengalami gaya atau stress akan berubah atau mengalami perubahan,dalam geologi struktur hal ini disebut “Deformasi”. Tahapan-tahapan Deformasi adlah sebagai berikut : 1. Elastic Deformation (Deformasi sementara) Deformasi sementara ini terjadi jika kerja stress tidak melebihi batas elastis batuan.Begitu stress terhenti,maka bentuk atau posisi batuan kembali seperti semula.

2. Ductile Deformation Yaitu deformasi yang melampaui batas elastis batuan.Mengakibatkan batuan berubah bentuk dan volume secara permanen,sehingga bentuknya berlainan dengan bentuk semula. 3. Fracture Deformation Yaitu deformasi yang sangat melampaui batas elastis batuan,sehingga mengakibatkan pecah. Seperti diketahui,bumi terdiri dari berbagai bagian yang paling luar (kerak bumi),tersusun oleh berbagai lapisan batuan.Kedudukan daripada batuan-batuan tersebut pada setiap tempat tidaklah sama,bergantung dari kekuatan tektonik yang sangat mempengaruhiya. III-3 Adanya gaya-gaya yang bekerja menyebabkan batuan terangkat dan terlipat-lipat serta apabila terkena pelapukan dan erosi,maka batuan tersebut akan menjadi tersingkap dipermukaan bumi. 3.1. STRUKTUR KEKAR (JOINT) Hampir tidak ada suatu singakapan dimuka bumi ini yang tuidak memperlihatkan gejala rekahan.Rekahan pada batuan bukan merupakan gejala yang kebetulan.Umumnya hal ini terjadi akibat hasil kekandasan akibat tegangan (stress),karena itu rekahan akan mempunyai sifat-sifat yang menuruti hukum fisika. Kekar adalah Struktur rekahan dalam blok batuan dimana tidak ada atau sedikit sekali mengalami pergeseran (hanya retak saja),umumnya terisi oleh sedimen setelah beberapa lama terjadinya rekahan tersebut.Rekahan atau struktur kekar dapat terjadi pada batuan beku dan batuan sedimen. Pada batuan beku,kekar terjadi karena pembekuan magma dengan sangat cepat (secara mendadak). Pada batuan sedimen,Kekar terjadi karena : a. Intrusi/ekstrusi b. Pengaruh iklim/musim III-4 Dalam batuan sedimen umunya kekar juga dapat terbentuk mulai dari saat pengendapan atau segera terbentuk setelah pengendapannnya.dimana sedimen tersebut masih sedang mengeras. Struktur kekar dapat berguna dalam memecahkan masalah sebagai berikut : • Geologi Teknik • Geologi Minyak,terutama dengan masalah cadangan dan produksi minyak • Geologi Pertambangan,yaitu dalam hal sistem penambangan maupun pengarahan terhadap bentuk-bentuk mineralisasi. 3.2. STRUKTUR SESAR (FAULT)

Sesar adalah suatu rekahan pada batuan yang telah mengalami pergeseran sehingga terjadi perpindahan antara bagian-bagian yang berhadapan dengan arah yang sejajar dengan bidang patahan.Hal ini terjadi apabila blok batuan yang dipisahkan oleh rekahan telah bergeser sedemikian rupa hingga lapisan batuan sediment pada blok yang satu terputus atau terpisah dan tidak bersambungan lagi dengan lapisan sediment pada blok yang lainnya.Ukuran panjang maupun kedalaman sesar dapat berkisar antara beberapa centimeter saja sampai mencapai ratusan kilometer. Istilah-istilah penting yang berhubungan dengan gejala sesar antara lain : 1. Bidang Sesar Merupakan bidang rekahan pada batuan yang telah mengalami pergeseran. 2. Bagian-bagian yang tersesarkan (tergeser) Bagian ini terdiri dari Hanging Wall dan Foot Wall. a. Hanging Wall (Atap sesar) Adalah bongkahan patahan yang berada dibagian atas bidang sesar. b. Foot Wall (Alas sesar) Adalah bongkahan patahan yang berada dibagian bawah bidang sesar. 3. Throw dan Heave a. Throw,adalah jarak yang memisahkan lapisan atau vein yang terpatahkan yang diukur pada sesar dalam bidang tegak lurus padanya. b. Heave,adalah jarak horizontal yang diukur normal (tegak lurus) pada sesar yang memisahkan bagian-bagian dari lapisan yang terpatahkan. Berdasarkan pada sifat geraknya,sesar dapat dibedakan menjadi 3 jenis yaitu : 1. Sesar Normal (Gravity Fault),yaitu gerak relatif Hanging Wall turun terhadap Foot Wall.Disebut juga sebagai Sesar Turun. 2. Sesar Naik (Reverse Fault),yaitu gerak relatif Hanging Wall naik terhadap Foot Wall.Posisi Hanging Wall lebih tinggi daripada Foot Wall.Namun jika Hanging Wall bergeser naik hingga menutupi Foot Wall,maka sesar tersebut. 3. disebut Thrust Fault yang bergantung pada kuat stress horizontal dan dip (kemiringan bidang sesar). 4. Sesar Mendatar (Horizontal Fault),yaitu gerak relative mendatar pada bagian-bagian yang tersesarkan. Hanging Wall dan Foot Wall bergeser Horizontal yang diakibatkan oleh kerja shear stress. Disamping itu juga terdapat sesar-sesar yang lain ,diantaranya : a. Strike Dip Fault,yaitu kombinasi antara sesar turun dan sesar horizontal b. Hing Fault,yaitu Sesar Rotasional

3.3 LIPATAN (folding) Lipatan adalah perubahan bentuk dan volume pada batuan yang ditunjukkan oleh lengkungan atau melipatnya batuan tersebut akibat pengaruh suatu tegangan (gaya) yang bekerja pada batuan tersebut yang umunya refleksi perlengkungannya ditunjukkan oleh perlapisan pada batuan sedimen serta bisa juga pada foliasi batuan metamorf . Secara umum,jenis-jenis lipatanyang terpenting adalah sebagai berikut : 1. Antiklin,yaitu lipatan yang kedua sayapnya mempunyai arah kemiringan yang saling berlawanan. 2. Sinklin,yaitu lipatan yang kedua sayapnya mempunyai arah kemiringan yang menuju ke satu arah yang sama. Beberapa defenisi tentang lipatan : a. Sayap Lipatan,yaitu bagian sebelah menyebelah dari sisi lipatan b. Puncak Lipatan,yaitu titik atau garis yang tertinggi dari sebuah lipatan c. Bidang Sumbu Lipatan,yaitu suatu bidang yang memotong lipatan,membagi sama besar sudut yang dibentuk oleh lipatan tersebut. d. Garis Sumbu Lipatan,yaitu perpotongan antara bidang sumbu dengan bidang horizontal. e. Jurus (Strike),yaitu arah dari garis horizontal dan merupakan perpotongan antara bidang yang bersangkutan dengan bidang horizontal. f. Kemiringan (Dip),yaitu sudut kemiringan yang tersebar dan dibentuk oleh suatu bidang miring dengan bidang horizontal dan diukur dengan tegak lurus dengannya. Lipatan (Folding) Lipatan adalah perubahan bentuk dan volume pada batuan yang ditunjukkan dengan lengfkungan atau melipatnya batuan tersebut akibat pengaruh suatu tegangan (gaya) yang bekerja pada batuan tersebut. Pada umumnya refleksi pelengkungan ditunjukkan pada pelapisan pada batuan-batuan sedimen atau foliasi pada batuan metamorf. Kekar (Joint) Rekahan adlah sebutan untuk struktur rekahan dalam batuan dimana tidak ada atau sedikit sekali mengalami pergeseran. Rekahan yang telah bergeser disebut sesar. Struktur kekar merupakan gejala yang paling umum dijumpai dan justru karenanya banyak dipelajari secaras luas. Struktur-struktur ini merupakan struktur yang palinbg sukat untuk dianalisa. Struktur ini banyak dipelajari karena hubunganya yang erat dengan masalah-masalah : Geologi teknik Geologi minyak, terutaam dengan masalah cadangan dan produksi Geologi pertambangan, baik dalam hal system penambangan maupun pengarahan terhadap bentuk-bentuk mineralisasi, dll. Umumnya dalam batuan sedimen, kekar dapat terbentuk mulai saat pengendapan atau terbentuk setelah pengendapannya, dimana sedimen tersebut sedang mengeras. Struktur kekar dipelajari dengan cara statistic, mengukur dan mengelompokan dalam bentuk diagram Rosset atau dengan diagram kontur (kutub). Sesar (Fault)

Sesar adalah satuan rekahan pada batuan yang telah mengalami pergeseran sehingga terjadi perpindahan anatara bagian-bagian yang berhadapan dengan arah yang sejajar dengan bidang patahan. P[ergeseran-pergeseran yang telah terjadi pasda sesar, ukuran panjang mauypun kedalaman sesar dapat berkisar antara beberapa sentimeter saja sampai mencapai ratusan kilometer. Macam-macam sesar secara umum : Sesar normal, yaitu gerak relative hanging wall turun terhadap footwall. Sesar naik, yaitu gerak relative hanging wall terhadap footwall Sesar mendatar, yaitu gerak relative mendatar pada bagian yang tersesarkan. Struktur permukaan bumi selalu mengalami perubahan yang disebut deformasi. Deformasi kerak bumi dapat disebabklan oleh stree dan strain, temperature, waktu dan strain rate, dan komposisi jenis kandungan mineral batuan dabn kandungan air batuan. Deformasi akibat gaya tektonik dikelompokan dalam struktur primer dan skunder. Adapun struktur geologi yang cukup penting untuk diingat adalah kekar, yaiut rekahan-rekahan lurus planar yang membagi batuan-batuan menjadi vblok-blok atau struktur rekahan dalam batuan-batuan. Sesar yaitu rekahan pada batuan yang mengalami poergeseran, sehingga terjadi perpindahan antara bagian-bagian yang berhadapan dengan arah yang sejajar dengan bidang patahan. Lipatan, yaitu perubahan bentuk dan volume batuan yang ditunjukan dengan lengkungan atau melipatnya batuan tersebut. https://gotambang.wordpress.com/2018/05/30/deformasi-kerak-bumi/