1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Patahan atau sesar (atau istilah geologynya "fault") adalah satu bentuk

rekahan pada lapisan batuan bumi yg memungkinkan satu blok batuan bergerak

relatif terhadap blok yg lainnya. pergerakannya bisa relatif turun, relatif naik,

ataupun bergerak relatif mendatar terhadap blok yg lainnya. Pergerakan yg tiba-

tiba dari suatu patahan atau sesar bisa mengakibatkan gempa bumi.

Beberapa ahli geologi struktur secara umum mengartikan struktur sesar sebagai

bidang rekahan yang disertai oleh adanya pergeseran. Sesar didefinisikan sebagai

rekahan/retakan pada batuan penyusun bumi yang telah atau sedang mengalami

pergerakan.

Pada kenyataannya, sangat sulit mendapatkan kenampakan pensesaran

yang ideal, terlebih lagi iklim di negeri kita yang tropis. Pada iklim tropis, proses

pelapukan batuan berlangsung lebih intensif sehingga merusak dan mengubur

tanda-tanda pensesaran di permukaan bumi. Namun tanda-tanda adanya sesar

dapat diketahui antara lain melalui : zona hancuran, gores-garis, gawir

sesar, triangular facet, pengkekaran intensif, perubahan litologi yang tiba-tiba,

breksi sesar, milonit dan pembelokan sungai secara tiba-tiba.

2

B. Tujuan

Tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Memberikan pemahaman mengenai sesar (fault).

2. Memberikan informasi mengenai system, serta akibat yang dihasilkan dari

sesar (fault)

C. Ruang Lingkup

Makalah ini membahas tentang defenisi dari sesar (fault), klasifikasi, serta

system terjadinya sesar.

3

BAB II

KAJIAN TEORI

A. Defenisi Sesar (fault)

Patahan atau sesar (atau istilah geologynya "fault") adalah satu bentuk rekahan

pada lapisan batuan bumi yg memungkinkan satu blok batuan bergerak relatif terhadap

blok yg lainnya. pergerakannya bisa relatif turun, relatif naik, ataupun bergerak relatif

mendatar terhadap blok yg lainnya. Pergerakan yg tiba- tiba dari suatu patahan atau

sesar bisa mengakibatkan gempa bumi.

Sistem tegasan yang bekerja pada suatu material/batuan dapat

menyebabkan terjadinya perubahan atau deformasi. Apabila tegasan tersebut

menyebabkan batuan pecah dan pecahannya relatif saling bergerak maka bidang

patahannya dinamakan sebagai struktur patahan atau struktur sesar (“brittle

failure”). Pada ujung atau tepi jalur patahan, umumnya batuan terdeformasi

berupa lipatan yang mencerminkan semi brittle/ductile.

Gerak suatu batuan akibat proses pensesaran terjadi disepanjang bidang

sesarnya, sedangkan arah geraknya dapat diketahui dari jejak-jejak

pergeserannya berupa gores garis (Slicken line), atau indikasi lainnya seperti

drag fault dsb.

Beberapa ahli geologi struktur secara umum mengartikan struktur sesar

sebagai bidang rekahan yang disertai oleh adanya pergeseran. Sesar didefinisikan

4

sebagai rekahan/retakan pada batuan penyusun bumi yang telah atau sedang

mengalami pergerakan.

Pada kenyataannya, sangat sulit mendapatkan kenampakan pensesaran

yang ideal, terlebih lagi iklim di negeri kita yang tropis. Pada iklim tropis, proses

pelapukan batuan berlangsung lebih intensif sehingga merusak dan mengubur

tanda-tanda pensesaran di permukaan bumi. Namun tanda-tanda adanya sesar

dapat diketahui antara lain melalui : zona hancuran, gores-garis, gawir

sesar, triangular facet, pengkekaran intensif, perubahan litologi yang tiba-tiba,

breksi sesar, milonit dan pembelokan sungai secara tiba-tiba.

Beberapa definisi yang lengkap dari sebagian ahli geologi struktur tersebut,

antara lain :

Billing (1959)

Sesar didefinisikan sebagai bidang rekahan yang disertai oleh adanya

pergeseran relatif (displacement) satu blok terhadap blok batuan lainnya.

Jarak pergeseran tersebut dapat hanya beberapa milimeter hingga puluhan

kilometer, sedangkan bidang sesarnya mulai dari yang berukuran beberapa

centimeter hingga puluhan kilometer.

Ragan (1973)

Sesar merupakan suatu bidang rekahan yang telah mengalami pergeseran.

5

Park (1983)

Sesar adalah suatu bidang pecah (fracture) yang memotong suatu tubuh

batuan dengan disertai oleh adanya pergeseran yang sejajar dengan bidang

pecahnya.

B. Geometri dan Klasifikasi

Unsur-unsur geometri sesar penting dipelajari untuk mengetahui sifat

gerak dari proses pensesaran, disamping digunakan sebagai dasar dalam

penamaan jenis sesar sesuai dengan klasifikasi sesar yang ada. Untuk

mempelajari sesar terlebih dahulu harus mengetahui unsur-unsur geometri dari

sesar itu sendiri.

Beberapa unsur geometri sesar yang perlu diketahui, antara lain :

1. Fault surface adalah bidang pecah pada batuan yang disertai oleh adanya

pergeseran.

2. Fault line adalah garis yang dibentuk oleh perpotongan bidang sesar dengan

permukaan bumi.

3. Fault trace adalah jejak sesar.

4. Fault outcrop adalah singkapan sesar.

5. Fault scarp adalah gawir sesar.

6. Fault zone adalah zona sesar.

7. Fault wall adalah dinding sesar.

8. Hanging Wall adalah blok yang berada di atas bidang sesar.

9. Foot Wall adalah blok yang berada di bawah bidang sesar.

6

10. Hade adalah sudut lancip antara bidang sesar dengan bidang vertikal.

11. Slip adalah pergeseran relatif antara dua titik yang sebelumnya saling

berimpit.

12. Strike slip fault adalah pergeseran blok pada bidang sesar yang sejajar

dengan jurus bidang sesarnya.

13. Dip slip fault adalah pergeseran blok pada bidang sesar yang tegak lurus

terhadap jurus bidang sesarnya atau sejajar dengan arah kemiringan bidang

sesarnya.

14. Heave adalah jarak pergeseran pada bidang horizontal

15. Throw adalah jarak pergeseran pada bidang vertical

16. True displacement adalah arah dan besarnya jarak pergeseran blok yang

sebenarnya.

17. Dip of fault adalah sudut yang dibentuk antara bidang sesar dengan bidang.

18. Horizontal strike of fault adalah garis yang dibentuk oleh perpotongan

bidang sesar dengan bidang horisontal.

19. Sense of displacement adalah gerak relatif suatu blok terhadap blok yang

berada di hadapannya.

20. Separation atau pergeseran semu adalah jarak tegak lurus antara dua blok

yang bergeser dan diukur pada bidang sesar.

21. Strike separation adalah komponen separation yang diukur sejajar terhadap

jurus bidang sesar.

7

22. Dip separation adalah komponen separation yang diukur sejajar dengan

kemiringan bidang sesar.

23. Slicken side atau cermin sesar adalah bidang sesar yang permukaannya licin.

24. Slicken line atau gores garis adalah jejak pergeseran berupa garis-garis lurus

yang disebabkan oleh gerusan antar blok yang saling bergesekan.

25. Pitch adalah sudut lancip yang dibentuk antara gores garis dengan jurus

bidang sesar.

C. Klasifikasi Sesar

Sesar dapat diklasifikasikan dengan pendekatan geometri yang

berbeda. Beberapa klasifikasi diantaranya adalah:

1. Berdasarkan hubungan dengan struktur lain (sesar bidang perlapisan,

sesar longitudinal, sesar transversal).

2. Berdasarkan pola kumpulan seasar (sesar radial, sesar pralel, sesar

enechelon).

D. Sistem Sesar

Secara umum ada 3 (tiga) kelompok sesar utama, yaitu sesar naik, sesar

normal dan sesar mendatar. Sebenarnya ada satu jenis sesar lainnya, yaitu sesar

miring (Oblique fault), yang merupakan kombinasi dari beberapa jenis sesar.

Terbentuknya struktur sesar di suatu daerah umumnya tidak tunggal,

artinya suatu sesar yang terbentuk akibat tektonik (waktu dan tempatnya sama)

8

disuatu daerah selalu terjadi lebih dari satu jalur sesar dengan ukuran yang

bervariasi. Kelompok struktur sesar demikian dinamakan sistem sesar.

1. Sesar naik (Thrust fault)

Sesar naik atau Thrust fault, terjadi apabila hanging wall relatif

bergerak naik terhadap foot wall. Berdasarkan sistem tegasan pembentuk

sesarnya, posisi tegasan utama dan tegasan minimum adalah horizontal dan

tegasan menengah adalah vertical. Umumnya sesar naik tidak pernah berdiri

sendiri atau berkembang tunggal. Sesar selalu membentuk suatu zona,

sehingga pada zona sesar dijumpai sejumlah bidang sesar. Masing-masing

bidang sesar tersebut membentuk pola yang sama, yaitu bidang sesar

umumnya memiliki arah kemiringan yang sama dan arah jalur sesarnya

relatif sama. Sejumlah sesar naik yang terbentuk pada periode tektonik yang

sama dinamakan sebagai thrust systems. Thrust system, ada dua jenis pola

sesar utama, yaitu imbricate fan dan duplexes. Pola struktur Imbricate fan

dicirikan dengan adanya thrust sheet yang di dalamnya berkembang struktur

lipatan asimetri dan rebah mengikuti arah tectonic transport, sedangkan di

dalam pola duplex, thrust sheet dilingkupi oleh sesar. Sesar naik dengan pola

Imbricate fan atau pola susun genteng dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu

trailling imbricate fan dan leading imbricate fan. Kedua jenis pola sesar

tersebut dibedakan berdasarkan besarnya jarak pergeseran. Trailling

imbricate fan dicirikan oleh adanya displacement yang besar pada bagian

9

paling belakang dari seluruh sesar naik, sebaliknya dinamakan leading

imbricate fan.

Sesar naik dapat dibedakan jenisnya berdasarkan pada posisi bidang

sesar terhadap sumbu lipatan dan arah tectonic transport. Sesar naik yang

terbentuk di bagian belakang sumbu lipatan dinamakan sebagai forelimb

thrust, sedangkan yang berkembang dibagian depan sumbu lipatan

dinamakan sebagai backlimb thrust. Berdasarkan pada tectonic transportnya,

sesar naik dibedakan menjadi back thrust dan fore thrust. Apabila gerak

relatif dari sesar naik searah dengan pada tectonic transportnya, maka sesar

naik tersebut dinamakan sebagai fore thrust dan sebaliknya dinamakan

sebagai back thrust. Back thrust yang terbentuk di dalam thrust system dapat

membentuk pop-up dan triangle zone. Di dalam thrust system, posisi bidang

sesar dapat relatif sejajar dengan bidang lapisan batuan yang dinamakan

sebagai flat dan apabila memotong bidang lapisan dinamakan sebagai ramp.

Apabila posisi flat searah dengan tectonic transport dinamakan frontal

ramp dan sebaliknya dinamakan sebagai back thrust. Gerak relatif suatu blok

terhadap blok yang lainnya dapat terjadi sepanjang flat dan ramp. Blok

hanging wall yang menumpang di atas flat dinamakan sebagai hangingwall

ramp sedangkan blok foot wall yang berada di bagian ramp dinamakan

sebagai footwall ramp. Terbentuknya sejumlah sesar naik tidak terjadi secara

bersamaan melainkan terbentuk secara berurutan. Apabila urutan

10

pembentukan sesar naiknya makin muda ke arah hanging wall dinamakan

sebagai overstep dan jika terjadi sebaliknya dinamakan sebagai piggyback.

Pembentukan sesar naik selalu berasosiasi dengan pembentukan

lipatan, oleh karenanya pola lipatan dan sesar naik yang terbentuk relatif

bersamaan dinamakan sebagai lipatan anjakan. Contoh pola struktur

demikian dijumpai di daerah Majalengka dan di daerah lain seperti di

Kalimantan timur. Urutan pembentukan sesar naik di dalam jalur lipatan

anjakan dimulai di sekitar jalur gunungapi dan semakin jauh dari jalur

gunungapi pembentukan sesar naiknya terjadi paling akhir.

2. Sesar mendatar

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

11

sesar ini. Berdasarkan gerak relatifnya, sesar ini dibedakan menjadi

sinistral dan dekstral. Seperti halnya sesar naik, sesar mendatar pun

umumnya tidak berdiri tunggal melainkan terdiri dari beberapa bidang

sesar yang selanjutnya membentuk zona sesar. Di dalam zona sesar

mendatar, umumnya sesar ini membentuk segmen-segmen sesar yang

merencong.

3. Sesar normal

Sesar normal terbentuk akibat adanya tegasan ekstensional,

sehingga pada bagian tertentu gaya gravitasi lebih dominan. Kondisi

ini mengakibatkan dibeberapa bagian tubuh batuan akan bergerak

turun yang selanjutnya lazim dikenal sebagai proses pembentukan

sesar normal. Sesar normal terjadi apabila Hanging wall relatif

bergerak ke bawah terhadap foot wall. Gerak sesar normal ini dapat

12

murni tegak atau disertai oleh gerak lateral. Sistem tegasan pembentuk

sesar normal adalah ekstensional, dimana posisi tegasan utamanya

vertikal sedangkan kedudukan tegasan menengah dan minimum adalah

lateral. Sesar normal umumnya terbentuk lebih dari satu bidang yang

posisinya relatif saling sejajar. Apabila bidang sesarnya lebih dari satu

buah, maka bagian yang tinggi dinamakan sebagai horst dan bagian

yang rendah dinamakan sebagai graben. Selanjutnya apabila jenjang

dari bidang sesar normal ini hanya berkembang di salah satu sisi saja

maka kelompok sesar tersebut lazim dinamakan sebagai half graben

dan apabila jenjang bidang sesar normalnya berpasangan maka

dinamakan sebagai graben. Berdasarkan pada bentuk bidang sesar,

maka sesar normal ini dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu planar

ekstensional fault dan listric ekstensional fault. Selanjutnya Planar

ekstensional fault berdasarkan ada tidaknya rotasi, dibedakan menjadi

Non-rotational planar fault dan Rotational planar fault. Secara lokal,

pembentukan sesar normal dapat terjadi akibat sistem tegasan

kompresional. Terbentuknya “Pull apart basin”, merupakan salah satu

contoh dalam kasus ini. Contoh ideal dari pembentukan “pull apar

basin” adalah terbentuknya beberapa rendahan atau cekungan. Di

beberapa lokasi sepanjang jalur Sesar Semangko, dijumpai beberapa

danau yang pembentukannya dikontrol oleh sesar ini. Pembentukan

sesar Semangko ini dipengaruhi oleh sistem tegasan kompresional,

13

sedangkan pembentukan danaunya sendiri dipengaruhi oleh tegasan

ekstensional. Dalam kasus ini pembentukan pull apart terjadi pada

bagian sesar en-echelon. Di dalam eksplorasi migas, ekstensional fault

sistim sangat penting dipelajari, karena sistem sesar ini mengontrol

pembentukan tinggian dan cekungan. Model geometri cekungan sangat

dipengaruhi oleh pola struktur sesarnya yang selanjutnya

mempengaruhi geometri dari cekungan itu sendiri. Graben dan half

graben merupakan dua model bentuk cekungan yang seluruhnya

dikontrol oleh pola sesarnya. Selanjutnya dari kontrol struktur ini juga

akan diketaui apakah bentuk cekungan ini simetri atau asimetri. Dalam

geometri cekungan asimetri half graben, sesar normal yang

berkembang pada batas-batas cekungan dapat berupa simple border

fault system atau distributary border fault system. Selanjutnya pada sisi

lain dari suatu cekungan dapat berupa flexure shoulder dan atau fault

shoulder.

Planar ekstensional fault adalah sesar normal dengan bidang

sesar datar atau semu datar. Gerak sesarnya dapat atau tanpa disertai

oleh rotasi. Ada berbagai macam jenis sesarnya, antara lain planar non-

rotational faulting, planar rotational faulting, sigmoidal rotational

faulting, planar detachment faulting, kinked planar detachment

faulting.

14

Listric ekstensional fault dicirikan oleh bidang sesar yang

melengkung, semakin ke arah atas, bidang sesarnya semakin tegak

sedangkan ke arah bawah semakin melandai bahkan dapat horisontal.

Ciri lain dari sesar ini adalah dijumpainya roll-over anticline dengan

bagian puncak umumnya disertai oleh amblasan. Sesar ini dapat berdiri

sendiri misalnya pada “basal detachment” atau dapat pula berpasangan

seperti di dalam imbricated system. Di dalam zona sesar ini, bagian

hanging wall umumnya disertai oleh sejumlah sesar lain yang

ukurannya lebih kecil. Sesar-sesar sekunder ini dapat bersifat sebagai

antithetic atau synthetic terhadap sesar utamanya. Berdasarkan pada

geometrinya, sesar listric ini dapat dibedakan menjadi listric faulting-

concave upwards, listric faulting-convex upwards dan listric faulting-

ramp/flat trajectories. Pada bagian hanging wall ini berkembang

sejumlah struktur sekunder baik yang sifatnya synthetic maupun

anthitetic. Anticline roll over dan crestal collapse juga berkembang

pada blok hanging wall.

15

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat kami sampaikan dari maklah ini adalah sebagai

berikut:

1. Sesar didefinisikan sebagai bidang rekahan yang disertai oleh adanya

pergeseran relatif (displacement) satu blok terhadap blok batuan lainnya. Jarak

pergeseran tersebut dapat hanya beberapa milimeter hingga puluhan

kilometer, sedangkan bidang sesarnya mulai dari yang berukuran beberapa

centimeter hingga puluhan kilometer.

2. Sesar dapat diklasifikasikan berdasarkan :

a. Berdasarkan hubungan dengan struktur lain (sesar bidang perlapisan,

sesar longitudinal, sesar transversal).

b. Berdasarkan pola kumpulan seasar (sesar radial, sesar pralel, sesar en

echelon).

4. Secara umum ada 3 (tiga) kelompok sesar utama, yaitu sesar naik,

sesar normal atau sesar turun dan sesar mendatar.

16

DAFTAR PUSTAKA

Pengenalan geology dasar, Fakultas Teknology Kebumian dan Energy, Universitas Trisakti.

www.arif_eka.blogspot.com/pengenalan_dasar_sesar /17-Oktober 2001

www.edublog.blogspot.com/resume_sesar /17-Oktober 2011

www.USGS.com