Geologi Struktur.pdf

GEOLOGI STRUKTUR (TEG612104 )

Billings, M.P., 1973, Structural Geology, Prentice Hall, Japan. Davis, G.H., and Reynolds, S.J., 1984, Structural Geology of Rocks and Regions, John Wiley & Sons, Canada. Pluijm, B.A.V.D., and Marshak, S., 2004, Earth Structure: An Introduction to Structural Geology and Tectonics, W.W.Norton & Company, London.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

PERHATIAN!

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

KONTEN 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Pendahuluan Struktur Primer dan Non-Tektonik Gaya dan Hubungannya dengan Sifat-sifat Batuan Kekar (Joints) UTS Sesar (Faults) Deformasi Ductile Lipatan Cleavage, Foliasi, dan Lineasi Tekstur dan Transposisi pada Zona Shear Ductile Geologi Indonesia UAS

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

1. Pendahuluan

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Pendahuluan

Sketch by Leonardo da Vinci showing details of folded strata in the mountains of Italy (ca. 1500 AD). T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Pendahuluan • Nicholas Steno (1631-1686), melihat perlapisan batuan pada suatu singkapan tidak horisontal, dan dia berspekulasi bahwa lapisan tersebut dingeharuhi oleh sesuatu sehingga berubah pada posisi awal. Pada saat itu juga Steno membuat prinsip yang biasa kita dengar “principle of original horizontality”. • James Hutton (1726-1797), mengusulkan konsep “uniformitarianism” dan menjelaskan tentang suatu “ketidakselarasan”. • James Hall (1811-1898), menemukan lapisan berumur Paleozoik di Pegunungan Appalachian, Amerika Utara lebih tebal dari lapisan yang sama pada batas benua. Penemuan tersebut menghasilkan teori “geosinklin”. • Alfred Wagener (1898-1965), teori apungan benua. • Arthur Holmes (1898-1965), model konveksi mantel. • Harry Hess (1906-1969), pergerakan lantai samudera yang merupakan cikal bakal terbentuknya “teori lempeng tektonik”.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Pendahuluan

a)

b) Folded migmatitic rock, Maithon, West Bengal, India. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

a) Fault-bend-fold viewed along NNW-SSE section within Tethyan Himalayan succession. .

b) T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Pendahuluan

(a) Full section and (b) zoomed into an excellent outcrop-scale example of an “out-ofsyncline” fold accommodation fault (Mitra, 2002; Deng et al., 2013), Triassic limestones, Spiti valley, near Losar village, Himachal Pradesh, India.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Pendahuluan • Struktur geologi, adalah suatu fitur geometris di batuan yang dapat di deskripsikan dari bentuk, pola, dan distribusinya. • Klasifikasi berdasarkan geometri, • Planar (atau sub-planar) surface • Curviplanar surface • Linear feature • Klasifikasi berdasarkan signifikansi geologi, • Primer • Local density-inversion driven • Local gravity driven • Fluid-pressure driven • Tektonik • Klasifikasi berdasarkan mekanisme deformasi, • Rekahan • Frictional sliding • Plasticity • Diffusion T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Pendahuluan • Klasifikasi berdasarkan mesoscopic cohesive-ness selama deformasi, • Brittle • Ductile • Brittle/ductile • Klasifikasi berdasarkan signifikansi regangan, • Kompresi • Ekstensi • Strike-slip • Klasifikasi berdasarkan persebaran suatu deformasi, • Kontinyu • Penetrative • Lokal • Diskrit

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Pendahuluan • Stress adalah sesuatu yang berkaitan dengan penekanan dan penarikan, sedangkan strain dan deformasi adalah sesuatu yang berkaitan dengan pelengkungan, pematahan, dan peregangan. • Deformasi merupakan perubahan bentuk, posisi, atau orientasi suatu material (benda) yang dihasilkan oleh adanya tekanan diferensial (tekanan dimana tidak seragam ke segala arah). • Deformasi terbagi menjadi 3 komponen, 1) rotasi, berputarnya suatu benda pada sumbu tertentu, 2) transalasi, perubahan posisi suatu benda, 3) regangan, distorsi atau perubahan bentuk suatu benda.

DEFORMASI T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Pendahuluan

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Pendahuluan SRUCTURAL GEOLOGY: the branch of geology that deals with the form, arrangement, and internal structure of the rocks, and especially with description, representation, and analysis of structures, chiefly on moderate to small scale.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Pendahuluan HOMOGENOUS and INHOMOGENEOUS MATERS CONTINUOUS and DISCONTINUOUS MATERS

SKALA

SKALA

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

SKALA

SKALA

SKALA T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Pendahuluan

(a) Attitude of a plane: dip, dip direction, and strike. The dip of plane ABCD is given by the angle α, while line GH represents the dip direction. the general direction of dip must also be included (e.g., 090°/45° N). (b) Attitude of a line: plunge, plunge direction, and pitch. The plunge of line EF is the angle β, which is measured from the horizontal (line EG) in an imaginary vertical plane that contains both line EF and line EG; line EG is called the plunge direction. The attitude of line EF, using plunge and direction of plunge, is given by 30°/315°. The pitch (angle γ) is the angle that line EF makes with the horizontal (strike) of a plane (here: plane ABCD) containing the line. Note that when the pitch of a line is recorded, the attitude of the reference plane must be given, as well as the side from which the pitch angle is measured (here: 000°/45°, 40° W).

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

2. Struktur Non-Tektonik

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik • Struktur Geologi sebagian besar bahasannya akan mengacu pada struktur tektonik, yang artinya bahwa struktur tersebut terbentuk dari hasil respon sautu gaya dari interaksi lempeng (seperti konvergen, kolisi, strike-slip). • Struktur Non-Tektonik, struktur yang terbentuk selama atau sesaat setelah pengendapan suatu batuan dan tidak diakibatkan secara langsung oleh interaksi lempeng. • Contoh struktur non-tektonik yaitu, struktur sedimen, struktur garam, struktur batuan beku dan impact structures. • Secara umum struktur sedimen terbentuk oleh proses fisik, sebelum, selama, dan sesudah sedimentasi. Sebagian kecil merupakan hasil proses organik dan kimia. • Struktur sedimen dapat membantu kita untuk menentukan arah arus purba dan lingkungan pengendapan suatu batuan sedimen.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur sedimen)

Perbedaan erosi pada permukaan perlapisan (bedding) di Formasi Wasatch, Bryce Canyon (Utah). T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur sedimen) • Beberapa contoh struktur sedimen yaitu, graded beds dan cross beds, surface markings, disrupted bedding, kontak keselarasan dan ketidakselarasan, struktur kompaksi dan diagenesa, dan struktur penecontemporaneous. • Graded beds menampilkan penghalusan ukuran butir secara progresif dari bawah ke atas. Contoh yang mudah yaitu pada endapan turbidit atau biasa disebut sekuen Bouma. • Cross beds memiliki kenampakan perlapisan berbentuk oblik.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur sedimen) • Suatu fenomena lingkungan lokal seperti hujan, kekeringan, arus traksi, dan perpindahan organisme, yang berpengaruh pada permukaan suatu sedimen terendapkan. Ketika suatu berkas yang tertinggal pada sedimen belum terlitifaksi maka disebut surface markings. • Disrupted bedding, perlapisan chaotic yang terdapat pada sebagian batupasir dan lempung terkonsolidasi. Beberapa contohnya yaitu load casts, sand volcanoes, dan calstic dikes.

mudcracks

Load casts

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur sedimen)

Disrupted bedding

Clastic dykes

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur sedimen) • Terdapat tiga tipe dasar kontak antara dua unit lapisan geologi, yaitu: 1) kontak pengendapan, kontak dimana suatu lapisan sedimen yang terendapkan di atas batuan yang telah ada; 2) kontak patahan, kontak dimana dua unit patahan yang terjadi secara juxtaposed; dan 3) kontak intrusive, kontak dimana suatu tubuh batuan yang memotong tubuh batuan lainnya. • Kontak pengendapan dibagi menjadi 2, yaitu: kontak keselarasan dan kontak ketidakselarasan. • Kontak keselarasan adalah kontak antara dua lapisan atau unit yang tidak terdapat celah (gap) waktu yang signifikan. Sedangkan kontak ketidakselarasan adalah kontak antara dua lapisan atau unit yang memiliki celah (gap) waktu yang signifikan. • Terdapat beberapa tipe ketidakselarasan, yaitu: disconformity, angular unconformity, nonconformity, dan buttress unconformity.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur sedimen)

Angular unconformity in the Caledonides at Siccar Point (Scotland).

(a) disconformity, (b) angular unconformity, (c) nonconformity, (d) buttress unconformity. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur sedimen)

Penecontemporaneous folds in the Maranosa Arenaci (Italian Apennines)

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur garam) • Batu garam adalah batuan sedimen yang terbentuk dari presipitasi mineral-mineral evaporite (seperti halite (NaCl) dan gypsum atau anhydrite calcium sulfates). • Endapan garam yang cukup tebal umumnya berada pada cekungan passive-margin yang secara tektonik tidak aktif. • Halokinesis merupakan istilah suatu deformasi yang terjadi pada endapan garam ketika pergerakan tersebut hanya diakibatkan oleh grafitasi dan tubuh endapan garam yang dihasilkan disebut struktur garam. • Halokinesis terjadi karena beberapa faktor, yaitu: 1) terjadinya suatu density inversion, 2) differential loading, dan 3) kehadirannya suatu lereng (slope) di dasar lapisan endapan garam. • Density inversion merupakan kondisi yang tidak stabil yang dikarenakan endapan garam memiliki positive buoyancy. • Positive buoyancy merupakan gaya grafitasi dari suatu materi yang memiliki densitas lebih rendah mencoba untuk naik ke materi yang memiliki densitas lebih tinggi, sehingga mengurangi energi potensial gravitasi keseluruhan sistem. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur garam)

Sequence in (a) shows structures rising from line sources, whereas structures in (b) originate from point sources.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur garam)

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur batuan beku)

Pillow basalt from the Point Sal Ophiolite, California (USA).

Types of sheet intrusions around a volcano.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur batuan beku) Columnar jointing at Devil’s Postpile, California (USA); (a) side view, (b) top view

A migmatite from the North Cascades (Washington State, USA) showing complex folding and disruption T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Struktur Non-Tektonik (struktur impact)

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

3. Gaya dan Hubungannya dengan Sifat-sifat Batuan

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Gaya dan Tekanan • Gaya adalah interaksi apapun yang dapat menyebabkan sebuah benda bermassa mengalami perubahan gerak, baik dalam bentuk arah, maupun konstruksi geometris.

F = m.a

Dimana : F : gaya (N atau dn) m : massa (kg atau g) a : percepatan (m/s2 atau cm/s2)

σ : Tekanan dengan satuan pascal ( Sigma ) F : Gaya dengan satuan newton ( Gaya ) A : Luas permukaan dengan satuan m2 ( Area ) T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Gaya dan Tekanan • Satuan-satuan Tekanan dan variasi konversinya

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Gaya dan Tekanan • Gambar (a) merupakan contoh tekanan hidrostatik dan (b) tekanan triaxial dimana σ1 adalah tekanan maksimum, σ2 adalah tekanan intermediet, dan σ3 adalah tekanan minimum.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Gaya dan Tekanan

World Stress Map showing orientations of the maximum horizontal stress superimposed on topography

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Deformasi dan Regangan • Deformasi merupakan perubahan bentuk, posisi, atau orientasi suatu material (benda) yang dihasilkan oleh adanya tekanan diferensial (tekanan dimana tidak seragam ke segala arah). • Perubahan tersebut termasuk translasi (perubahan dari satu tempat ke tempat lain), rotasi (berputarnya suatu benda pada titik sumbu), dan distorsi (perubahan bentuk).

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Deformasi dan Regangan • Regangan (strain) adalah penjelasan dari suatu benda yang terdistorsi karena diterapkan suatu gaya. Pengukuran regangan yang dihasilkan dari perbandingan antara sebelum dan sesudah terjadinya suatu regangan disebut finite strains (strain path).

The finite strains, Xf and Yf, in (a) and (b) are the same, but the strain path by which each was reached is different. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Deformasi dan Regangan

Non-coaxial or simple shear (a) and coaxial pure shear (b) strain.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Deformasi dan Regangan

Changes in markers of various shapes under (a) homogeneous strain, (b) coaxial, constant volume strain, and (c) noncoaxial, constant volume strain.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Rheology

• Contoh, jika regangan finite longitudinal 30% (|e| = 0.3) diperoleh secara penelitian selama satu jam (3600 s), maka strain rate nya adalah 0.3/3600 = 8.3 x 10^-5/s.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Tahap-tahap Deformasi • Jika suatu benda (batuan) diterapkan suatu gaya, umumnya melewati beberapa tahapan deformasi. • Pertama, deformasi elastis, dimana ketika tekanan dihilangkan maka batuan tersebut kembali ke bentuk dan ukuran sebelumnya. • Jika tekanan melebihi batas elastis, maka terjadi deformasi yang kedua yaitu deformasi plastis. • Pada deformasi plastis, hanya sebagian tubuh batuan akan kembali ke bentuk semula ketika tekanan dihilangkan. • Ketika tekanan terus ditambah, kemudian terbentuk suatu rekahan dan batuan tersebut patah maka disebut sebagai deformasi brittle. Sedangkan deformasi plastis dan elastis termasuk ke dalam deformasi ductile.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Tahap-tahap Deformasi

Stress-strain diagram T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Elastisitas Batuan

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Elastisitas Batuan

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Elastisitas Batuan

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Faktor Pengontrol Kelakuan Batuan • Terdapat beberapa faktor penting yang mengontrol kelakuan batuan, yaitu confining pressure, temperatur, waktu, dan larutan.

Compression stress–strain curves of Solnhofen limestone at various confining pressures (indicated in MPa) and the effect of changing the confining pressure on various rock types.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Faktor Pengontrol Kelakuan Batuan

Compression stress–strain curves of Solnhofen limestone at various temperatures (indicated in °C) and the effect of temperature changes on the compressive strength of some rocks and minerals. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Faktor Pengontrol Kelakuan Batuan

The effect of water content on the behavior of natural quartz. Dry and wet refer to low and high water content, respectively. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Faktor Pengontrol Kelakuan Batuan

Representative stress–strain curves of brittle (A and B), brittle-ductile (C), and ductile behavior (D–F).

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Rheologi

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Deformasi Brittle • Deformasi brittle adalah suatu perubahan permanen pada benda padat yang terdapat rekahan dan/atau terdapat pergeseran yang akan menimbulkan suatu rekahan.

A geologist measuring fractures in an outcrop, near Tuross Point on the southeastern coast of Australia. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Deformasi Brittle • Deformasi brittle adalah suatu perubahan permanen pada benda padat yang terdapat rekahan dan/atau terdapat pergeseran yang akan menimbulkan suatu rekahan.

Types of brittle deformation. (a) Orientation of the remote principal stress directions with respect to an intact rock body. (b) A tensile crack, forming parallel to σ1 and perpendicular to σ3 (which may be tensile). (c) A shear fracture, forming at an angle of about 30° to the σ1 direction. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Deformasi Brittle

Fracture formation. (a) Stress–strain plot (differential stress versus axial shortening) showing the stages (I–IV) in a confined compression experiment. The labels indicate the process that accounts for the slope of the curve. (b) The changes in volume accompanying the axial shortening illustrate the phenomenon of dilatancy; left of the dashed line, the sample volume decreases, whereas to the right of the dashed line the sample volume increases. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Deformasi Brittle

(c) Pre-deformation state, showing open Griffith cracks. (d) Compression begins and volume decreases due to crack closure. (e) Crack propagation and dilatancy (volume increase). (f) Merging of cracks along the future throughgoing shear fracture, followed by loss of cohesion of the sample (mesoscopic failure).

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

4. Kekar (Joint)

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint) • Kekar adalah rekahan yang terjadi secara alami, unfilled, baik dalam bentuk planar ataupun curviplanar dan diakibatkan oleh proses tarikan (tensional) pada suatu batuan. • Berdasarkan arahnya, kekar terbagi menjadi 2, yaitu systematic dan non-systematic. • Kekar systematic adalah kekar planar yang terbentuk secara paralel dan secara rata-rata memiliki jarak yang sama antara yang satu dengan yang lainnya. • Kekar non-systematic adalah kekar non-planar yang memiliki jarak tidak beraturan. • Biasanya pada suatu singkapan, kedua kekar tersebut akan didapatkan secara bersamaan.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint)

Air photo of regional joints in sandstone near Arches National Park, Utah (USA). Note the Colorado River for scale. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint)

(a) Three sets of systematic joints controlling erosion in Cambrian sandstone (Kangaroo Island, Australia). (b) Block diagram showing occurrence of both systematic and nonsystematic joints in a body of rock. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint) • Joint set adalah kumpulan dari beberapa sytematic joint. • Sedangkan dua atau lebih join set yang berpotongan dengan besar sudut yang hampir sama disebut joint system dan sudut antara dua joint set pada suatu joint system disebut sebagai dihedral angle. • Jika dua joint set tersebut memiliki sudut yang tegak lurus (dihedral angle nya sekitar 90 derajat), maka disebut orthogonal system dan jika memiliki dihedral angle kurang dari 90 derajat (sekitar 30-60 derajat) disebut sebagai conjugate system. • mayoritas geologis menggunakan istilah “orthogonal” dan “conjugate” untuk melihat sepasang joint set yang terbentuk dalam waktu yang sama. • Pada suatu joint system, terdapat satu set yang relatif lebih panjang dan memotong suatu singkapan yang disebut master joint dan set yang lainnya relatif pendek dan kekar tersebut berhenti pada kekar yang lebih panjang yang disebut cross joint.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint)

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint) • Baik orthogonal maupun conjugate system dapat terbentuk pada suatu lapisan yang terlipatkan. • Istilah strike-parallel joints digunakan untuk kekar yang paralel dengan strike dari perlapisan dan cross-strike joint untuk kekar yang memiliki sudut sekitar 60-90 derajat terhadap strike perlapisan secara regional. • Batuan intrusif dan metamorf yang memiliki schistosity yang lemah (seperti granit dan migmatik gneiss), umumnya terdapat suatu kekar yang terbentuk paralel terhadap topografi permukaan yang disebut sebagai sheeting joints atau exfolation joints. • Columnar joints (kekar kolom) merupakan kekar yang terbentuk pada batuan beku intrusif dangkal (dike dan sill) dan membentuk suatu kolom yang memiliki bentuk heksagonal. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint)

Sheeting joints (or exfoliation) in granite of the Sierra Nevada. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint) • Suatu kekar non-parallel yang berpotongan antara yang satu dengan yang lainnya memiliki informasi umur dari kekar-kekar tersebut. • Sebagai contoh, jika kekar A memotong kekar B, maka kekar A lebih muda daripada kekar B, karena berdasarkan hukum potong memotong (cross-cutting) yaitu batuan yang memotong merupakan batuan yang lebih muda daripada yang dipotong. • Kekar akan terbentuk tegak lurus terhadap σ3 lokal dan berarah sejajar terhadap σ1. • Joints spacing merupakan jarak rata-rata antar kekar dan diukur tegak lurus terhadap kekar. • Joint spacing berkaitan erat terhadap empat parameter, yaitu: ketebalan, stiffness, tensile strength, regangan. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint)

The concept of stress shadows around joints. The heavy vertical lines are joints; dm refers to the average spacing between joints. (a) Block diagram illustrating stress shadow (shaded area) around each joint. Note how stress is transmitted across regions that are unfractured in the third dimension. Stresses are also exerted by tractions at bedding contacts. (b) Thin bedded sequence, containing joints with narrow stress shadows, so that the joints are closely spaced. (c) Thick bedded sequence, containing joints with wide stress shadows, so that the joints are widely spaced.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint)

Cross-sectional sketch illustrating a multilayer that is composed of rocks with different values of Young’s modulus. The stiffer layers (dolomite) develop more closely spaced joints.

• Karena joint spacing tergantung pada ketebalan lapisan dan litologi, maka joint spacing bervariasi dari lapisan satu ke lapisan lainnya. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint) • Beberapa pertanyaan yang muncul pada saat kita akan mempelajari kekar di lapangan. 1. Systematic atau non-systematic? 2. Bagaimana orientasi dari joint set? 3. Bagaimana hubungan antara joint set yang satu dengan yang lainnya berdasarkan hukum cross-cutting dan bentuk geometrinya? 4. Bagaimana dimensi dari kekar? 5. Berapa joint spacing? 6. Bagaimana hubungannya distribusi kekar dengan litologi? 7. Apakah kekar terkoneksi atau tidak? 8. Bagaimana hubungannya kekar dengan struktur lainnya?

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint) • Terdapat dua cara mendasar yang digunakan untuk mengukur orientasi, spasi, dan intensitas kekar di lapangan, yaitu metode inventory dan seleksi. • Pada metode inventory, kita menentukan kekar yang representatif secara regional dan mengukur semua kekar tersebut. • Dengan cara membuat lingkaran atau kotak pada singkapan dan mengukur semua kekar yang berada di dalamnya. • Metode ini penting ketika ingin menentukan fracture density atau data kekar secara statistik. • Metode ini dapat memberikan orientasi kekar dominan berdasarkan metode statistik. • Kendalanya ada pada jumlah data yang cukup banyak, khususnya kekar non-systematic. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint)

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint) • Sehingga metode seleksi merupakan pendekatan yang lebih mudah. • Pada metode ini, kita memilih atau menseleksi kekar yang ada khususnya yang dominan. • Lalu mengukur beberapa kekar yang representatif pada tiap set dan mengukur spasi antara kedua set kekar tersebut. • Diagram statistik menampilkan berbagai macam arah kekar secara regional dan kita dapat menentukan orientasi dominan berdasarkan arah-arah tersebut. • Diagram statistik tersebut memiliki bentuk histogram dan rose diagram. • Secara umum, rose diagram lebih mudah dipahami daripada histogram dalam menampilkan distribusi arah kekar. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint)

Ways of representing joint arrays. (a) Joint trajectory map. (b) Frequency diagram (histogram). (c) Rose diagram.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint)

Joint formation during unroofing. As the block of rock approaches the ground surface, subsequent to the erosional removal of overburden, it expands in the vertical direction and contracts in the horizontal direction.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint)

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kekar (Joint)

Two patterns of orthogonal joint systems. (a) Traces of joints defining a ladder pattern. (b) Traces of joints defining a grid pattern.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Urat (Vein)

Vein arrays. (a) Planar array of veins. (b) Stockwork array of veins. Vein fill is dark.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Urat (Vein)

(a) En echelon veins in the Lachlan Orogen (southeastern Australia). (b) Formation of a simple en echelon array. (c) Formation of sigmoidal en echelon veins, due to rotation of the older, central part of the veins, and the growth of new vein material at ∼ 45° to the shear surface. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Urat (Vein)

Vein fill types. (a) Blocky vein fill. (b) Fibrous vein fill.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Urat (Vein)

Photomicrograph of fibrous calcite filling in tensile fractures. Width of view is ~3 cm.

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Urat (Vein)

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Urat (Vein)

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017

Kelurusan (Lineanment)

Aerial photograph of the Duncan Lake area (Northwest Territories, Canada), showing lineaments and structural control of topography. Scale is 1:14,500. T. GEOFISIKA UNILA rcw 2016

T. GEOFISIKA UNILA rcw 2017