BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Geologi Struktur ialah kajian ilmu yang mempelajari tentang arsitektur kulit bumi (batuan) hasil deformasi beserta gaya penyebabnya (Haryanto, 2003). Dengan demikian hal penting yang dipelajari di dalam Geologi Struktur pada dasarnya mencakup tentang proses dan hasil. Proses berkaitan dengan gaya, gerak, displacement, waktu, serta berhubungan dengan sifat fisika-kimia batuan. Sedangkan hasil atau produk berkaitan dengan kedudukan, posisi dan geometri batuan. Geologi struktur penting dipelajari karena didalamnya mempelajari proses pembentukan struktur Geologi. Struktur geologi inilah yang mengontrol pembentukan dan penyebaran batuan/mineral di kulit bumi.

Dalam mempelajari struktur Geologi kita harus mengamati, mengukur dan menganalisis struktur batuan. Struktur batuan adalah kenampakan batuan (bentuk/ geometri) yang menempati ruang dan terbentuk akibat suatu proses tertentu (tektonik/ non tektonik). Berdasarkan pada proses pembentukannya, struktur batuan dibedakan menjadi struktur primer dan struktur sekunder.

Gaya tektonik secara kontinu akan menekan, menarik, melengkungkan dan mematahkan batuan di litosfer. Sumber energi tektonik berasal dari energi panas bumi yang diubah menjadi energi mekanik oleh arus konveksi. Aliran konveksi tersebut sangat besar, batuan panas di dalam mesosfir dan astenosfir perlahan-lahan menyeret dan melengkungan litosfir secara kontinu yang akhirnya menyebabkan batuan terdeformasi.

Dalam beberapa literatur disebutkan pembahasan materi Geologi struktur mencakup studi tentang gaya (force), unsur geometri struktur, struktur perlipatan (fold), struktur sesar (fault), struktur kekar (joint) dan struktur lainnya (sesar minor)

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut :1. Mengapa suatu sesar disebut sebgai sesar naik, sesar normal, sesar geser?2. Mengapa pula hasil deformasi batuan disebut kekar dan lipatan?3. Bagaimana hubungan pembentukan struktur batuan (sesar,lipatan ,dan kekar) dan gaya tektonik?1.3 Manfaat

Adapun manfaat yang diharapkan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui hubungan pembetukan struktur batuan (sesar,lipatan ,dan kekar) dan gaya tektonik2. Untuk mengetahui suatu sesar disebut sebgai sesar naik, sesar normal, sesar geser3. Untuk mengetahui hasil deformasi batuan disebut kekar dan lipatan1.4 Batasan Masalah

Penulisan makalah ini dibatasi pada hubungan proses pembentukan struktur batuan meliputi sesar, kekar, dan lipatan terhadap gaya tektonik serta klasifikasi sesar bedasarkan

pergerakan akibat gaya tektonik. Selain itu, penjelasan mengenai struktur sekunder lain, yaitu kekar dan lipatan.BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gaya Tektonik

Gaya tektonik secara kontinu akan menekan, menarik, melengkungkan dan mematahkan batuan di litosfer. Sumber energi tektonik berasal dari energi panas bumi yang diubah menjadi energi mekanik oleh arus konveksi. Aliran konveksi tersebut sangat besar, batuan panas di dalam mesosfir dan astenosfir perlahan-lahan menyeret dan melengkungan litosfir secara kontinu yang akhirnya menyebabkan batuan terdeformasi. Deformasi batuan litosfir terlalu lambat dan terlalu dalam untuk diamati. Contohnya adalah lempeng India-Australia yang mendesak lempeng Eurasia, tercermin pada sesar Sumatera. Gerakannya tidak teramati tetapi hasilnya berupa Bukit-barisan dan seringnya terjadi gempa bumi di daerah ini.2.1.1 Tegasan (Stress) dan Regangan (strain)

Pengaruh tegasan terhadap batuan tergantung pada cara bekerja atau sifat tegasannya dan sifat fisik batuan yang terkena tegasan. Ada dua bentuk stress :1. Stress uniformakan menekan dengan besaran yang sama dari segala arah. Dalam batuan dinamakanconfining stresskarena setiap tubuh batuan dalam litosfir dibatasi oleh batuan lain di sekitarnya dan ditekan secara merata (uniform) oleh berat batuan di atasnya.2. Stress diferensialmenekan tidak dari semua jurusan dengan besaran yang sama. Dalam sistem ortogonal dapat diuraikan menjadi stress utama, yang maksimum, yang menengah, dan yang paling kecil besarannya. Biasanya differential stress ini yang mendeformasi batuan dan dikenal 3 jenis diferrential stress, yaitu tensional stress, compressional stress dan shear stress.

Gambar 2.1. Deformasi batuan akibat berbagai bentuk stress. Panah menunjukkan arah tegasan utama (maximum stress).1. Tensional stress, arahnya berlawanan pada satu bidang, dan sifatnya menarik (stretch) batuan.2. Compressional stress, arahnya berhadapan, memampatkan atau menekan batuan.3. Shear stress, bekerja berlawanan arah, tidak dalam satu bidang, yang menyebabkan terjadinya pergeseran dan translasi.Uniform atau differential stress yang menyebabkan terdeformasinya litosfir diakibatkan oleh gaya-gaya tektonik yang bekerja sepanjang waktu. Batuan yang terkena stress akan mengalami regangan atau perubahan bentuk dan atau volume dalam keadaan padat yang disebut strain atau regangan.Tahap deformasiBila batuan mengalami penambahan stress akan terdeformasi melalui 3 tahap secara berurutan :1. Elastic deformationadalah deformasi sementara tidak permanen atau dapat kembali ke bentuk awal (reversible). Begitu stress hilang, batuan kembali terbentuk dan volume seperti semula. Seperti karet yang ditarik akan melar tetapi jika dilepas akan kembali ke panjang semula. Elastisitas ini ada batasnya yang disebut elastic limit, yang apabila dilampaui batuan tidak akan kembali pada posisi awal. Di alam tidak pernah dijumpai batuan yang pernah mengalami depformasi elastis ini, karena tidak meninggalkan jejak atau bekas, karena kembali ke keadaan semula, baik bentuk maupun volumenya. Sir Robert Hooke (1635-1703) adalah orang pertama yang memperlihatkan hubungan antara stress dan strain yang sesuai dengan jenis batuannya. Hukum Hooke yang mengatakan bahwa sebelum melampaui batas elastisitasnya hubungan stress dan strain suatu material adalah linier.2. Ductile deformationmerupakan deformasi dimana elastic limit dilampaui dan perubahan bentuk dan volume batuan tidak kembali ke bentuk semula. Untuk mempermudah membayangkannya dapat dilihat diagram strain-stressGambar 2.2yang di dapat dari percobaan dengan menekan contoh batuan berbentuk silindris. Mula-mula kurva stress-strain naik tajam sepanjang daerah elastis sesampai pada elastic limit (Z), kurvanya mendatar. Penambahan stress menyebabkan terjadinya deformasi ductile. Bila proses stress dihentikan pada titik X silinder akan kembali sedikit ke arah semula. Strain menurun sepanjang kurva XY. Strain permanennya adalah XY yang merupakan deformasi ductile.3. Fracturetejadi apabila batas atau limit elastik dan ducktile deformasi dilampaui. PerhatikanGambar 2.2 yang semula stress dihentikan pada X, disini dilanjutkan dengan menaikkan stress. Kurva stress-strain berlanjut sampai ke titik F dan batuan akan pecah melalui rekahan. Deformasi rekah (fracture deformation) dan lentur (ductile deformation) adalah sama, menghasilkan regangan (strain) yang tidak kembali ke kondisi semula.

Gambar 2.2

Kurva stress-strain memperlihatkan deformasi elastik (X ke Z) limit elastis (Z) menandai dimulainya deformasi ductile. Bila stress dihentikan pada Xmaka benda akan kembali dalam keadaan tidak tertekan di Y melalui lintasan X Y. Jarak XY merupakan strain akibat deformasi ductile. Apabila stress dilanjutkan maka benda akan patah/pecah di titik fracture F.

Pengontrol DeformasiPercobaan-percobaan di laboratorium menunjukkan bahwa deformasi batuan, selain tergantung pada besarnya gaya yang bekerja, juga kepada sifat fisika dan kompisis batuan serta lingkungan tektonik dan waktu.SuhuMakin tinggi suhu suatu benda padat semakin ductile sifatnya dan keregasannya makin berkurang. Misalnya pipa kaca tidak dapat dibengkokan pada suhu udara normal, bila dipaksa akan patah, karena regas (brittle). Setelah dipanaskan akan mudah dibengkokan. Demikian pula halnya dengan batuan. Di permukaan, sifatnya padat dan regas, tetapi jauh di bawah permukaan dimana suhunya tinggi, bersifat ductile.Waktu dan strain ratePengaruh waktu dalam deformasi batuan sangat penting. Kecepatan strain sangat dipengaruhi oleh waktu. Strain yang terjadi bergantung kepada berapa lama batuan dikenai stress. Kecepatan batuan untuk berubah bentuk dan volume disebutstrain rate, yang dinyatakan dalam volume per unit volume per detik, di bumi berkisar antara 10-14/ detik sampai 10-15/ detik. Makin rendah strain rate batuan, makin besar kecenderungan terjadinya deformasi ductile.Pengaruh suhu, confining pressure dan strain rate pada batuan, seperti ciri pada kerak, terutama di bagian atas dimana suhu dan confining pressure rendah tetapi strain rate tinggi, batuan cenderung tegas ( brittle) dan patah. Sedangkan bila pada suhu tinggi, confining pressure tinggi dan strain rate rendah sifat batuan akan menjadi kurang regas dan lebih bersifat ductile. Sekitar kedalaman 15 km, batuan akan bersifat regas dan mudah patah. Di bawah kedalaman 15 km batuan tidak mudah patah karena bersifat ductile. Kedalaman dimana sifat kerak berubah dari regas mulai menjadi ductile, disebutbrittle-ductile transition.KomposisiKomposisi batuan berpengaruh pada cara deformasinya. Komposisi mempunyai dua aspek. Pertama, jenis dan kandungan mineral dalam batuan, beberapa mineral (seprti kuarsa, garnet dan olivin) sangat brittle, sedangkan yang lainnya (seperti mika, lempung, kalsit dan gypsum) bersifat ductile. Kedua, kandungan air dalam batuan akan mengurangi keregasannya dan memperbesar keduktilannya. Pengaruh air, memperlemah ikatan kimia mineral-mineral dan melapisi butiran-butiran mineral yang memperlemah friksi antar butir. Jadi batuan yang basah cenderung lebih ductile daripada batuan kering. Batuan yang cenderung terdeformasi ductile diantaranya adalah batu gamping, marmer, lanau, serpih, filit dan sekis. Sedangkan yang cenderung brittle daripada ductile, batupasir, kuarsit, granit, granodiorit, dan gneiss. Struktur geologiadalah arsitektur kulit Bumi atau gambaran geometri (bentuk dan hubungan) dari keadaan batuan di kulit bumi. Cabang ilmu geologi yang khusus mempelajari struktur geologi beserta gaya-gaya yang penyebabnya dinamakangeologi struktur. Definisi lain yang lebih umum dan lengkap tentang geologi struktur, yaitu suatu ilmu yang membahas arsitektur kulit Bumi dan gejala-gejala yang menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan bentuk (deformasi) pada kulit Bumi. Inti kajian geologi struktur adalah deformasi kulit Bumi, apa yang menyebabkan dan bagaimana akibatnya. Oleh karena itu, sebagaian para ahli menganggap bahwa geologi struktur sama dengan tektonik.Struktur batuan adalah bentuk dan kedudukan batuan yang dapat dilihat saat ini sebagai hasil dari 2 macam proses , yaitu :1. Proses yang berhubungan dengan pembentukan batuan tersebut yang akan menghasilkan struktur-struktur primer.2. Proses yang bekerja kemudian (setelah batuan tersebut terbentuk), yaitu berupa deformasi mekanis atau perubahan kimiawi yang mempengaruhi batuan setelah terbentuk. Proses ini akan menghasilkan struktur sekunder.Spencer(1988) berpendapat bahwa yang dipelajari pada geologi struktur meliputi struktur primer dan struktur sekunder. Namun pada umumnya ilmu ini khusus mempelajari struktur sekunder saja, tetapi harus diketahui mengenai struktur primernya. Deformasi yang terjadi pada kerak, yang kita amati sekarang ini adalah jejak deformasi yang telah terjadi beberapa ratus atau juta tahun yang lalu, dan dikenal sebagai struktur geologi. Dalam struktur geologi, deformasi yang terjadi akibat gaya tektonik dikelompokkan sebagai struktur sekunder dan dibedakan dari struktur yang terbentuk pada saat atau sebelum batuan terbentuk yang dinamakanstruktur primer. Yang termasuk dalam struktur primer adalah struktur-struktur pada batuan sedimen, seperti bidang perlapisan, lapisan bersusun (graded beding), lapisan silang siur (cross beding) dan jejak binatang. Sedangkan pada batuan beku adalah rekahan-rekahan yang terbentuk akibat pendinginan, dinamakan kekar kolom (columnar joints). Arah rekahan-rekahan yang tegak lurus terhadap bidang pendinginan, permukaannya segi enam, struktur aliran pada lava dan sebagainya.Struktur sekunderyang terbentuk setelah batuan terbentuk, adalah lipatan (fold), kekar (joint) dan sesar (fault).2.2 Kekar

Kekar atau joint adalah rekahan-rekahan pada batuan, lurus, planar dan tidak terjadi pergeseran. Kekar umumnya terdapat sebagai rekahan tensional dan tidak ada gerak sejajar bidangnya.Kekar membagi-bagi batuan yang tersingkap menjadi blok-blok yang besarnya bergantung pada kerapatan kekarnya. Dan merupakan bentuk rekahan paling sederhana yang dijumpai pada hampir semua batuan. Biasanya terdapat sebagai dua set rekahan, yang perpotongannya membentuk sudut berkisar antara 45 sampai 90 derajat.Ada kekar tensional yang diakibatkan oleh pelepasan beban atau pemuaian batuan. Kekar kolom pada batuan volkanik terbentuk oleh tegasan yang terjadi ketika lava mendingin dan mengkerut. Pada lapisan-lapisan sedimen terutama batupasir, sering terdapat kekar-kekar yang bervariasi arahnya. Rekahan ini terbentuk selama penimbunan dan litifikasi yang akan tetap tertutup selama tertimbun dikedalaman. Karena erosi dan tersingkap, sedikit pendinginan dan kompresi relief memungkinkan rekahan agak terbuka.Pada beberapa daerah kekar mengontrol pola aliran sungai, terutama aliran-aliran sekundernya. Kekar juga mempunyai nilai ekonomis. Dapat memperbesar permeabilitas yang penting bagi migrasi dan menampung air tanah dan minyak bumi. Analisa kekar sangat diperlukan dalam eksplorasi dan pengembangan sumber daya alam. Rekahan-rekahan mengontrol endapan mineral, tembaga, timbal, seng, merkuri, perak, mas dan tungsten. Larutanhidrotermal yang berasosiasi dengan intrusi batuan beku mengalir sepanjang kekar-kekar dan mengendapkan mineral-mineral sepanjang dinding kekar, membentuk urat-urat mineral (mineral veins).Konstruksi besar, seperti bendungan, sangat perlu memperhatikan sistem kekar pada batuan. Selain mempengaruhi daya dukung batuan, kekar juga dapat menimbulkan masalah kebocoran. Dalam penambangan batuan, marmer, granit dll, sistem kekarlah yang menentukan berapa besar blok batuan yang dapat ditambang. Dan adanya kekar-kekar akan mengurangi peledakan yang diperlukan.Secara genetik, kekar terbagi atas:

1.Kekar Gerus (Shear Joint), yaitu kekar yang terjadi akibat stress yang cenderung mengelincir bidang satu sama lainnya yang berdekatan.Ciri-ciri dilapangan :

Biasanya bidangnya licin.

Memotong seluruh batuan.

Memotong komponen batuan.

Bidang rekahnya relatif kecil.

Adanya joint set berpola belah ketupat.

2.Kekar Tarikan (Tensional Joint), yaitu kekar yang terbentuk dengan arah tegak lurus dari gaya yang cenderung untuk memindahkan batuan (gaya tension). Hal ini terjadi akibat dari stress yang cenderung untuk membelah dengan cara menekannya pada arah yang berlawanan, dan akhirnya kedua dindingnya akan saling menjauhi.Ciri-ciri dilapangan :

-Bidang kekar tidak rata.

-Bidang rekahnya relatif lebih besar.

-Polanya sering tidak teratur, kalaupun teratur biasanya akan berpola kotak-kotak.

-Karena terbuka, maka dapat terisi mineral yang kemudian disebut vein.

Kekar tarikan dapat dibedakan atas:

1.Tension Fracture, yaitu kekar tarik yang bidang rekahannya searah dengan tegasan.

2.Release Fracture, yaitu kekar tarik yang terbentuk akibat hilangnya atau pengurangan tekanan, orientasinya tegak lurus terhadap gaya utama. Struktur ini biasanya disebut STYLOLITE.

3.Kekar Hibrid (Hybrid Joint), yaitu merupakan campuran dari kekar gerus dan kekar tarikan dan pada umumnya rekahannya terisi oleh mineral sekunder.

Gambar 2.3Mcam-macam Kekar Tarik

2.3 Sesar

Definisi sesar adalah rekahan pada batuan yang mengalami pergerakan yang sejajar dengan bidangnya. Umumnya tidak mungkin untuk dapat mengetahui berapa besar gerak sebenarnya yang terjadi sepanjang sesar dan blok bagian mana yang bergerak dan blok yang diam, karena bergeraknya sudah berlangsung pada waktu lampau. Dalam klasifikasi pergeseran sesar dipergunakan istilah pergeseran relatif, karena tidak tahu blok mana yang bergerak; dapat dikatakan bahwa satu sisi sesar bergerak relatif terhadap sisi lainnya. Pergeseran salah satu sisinya melalui bidang sesar membuat salah satu blok relatif naik, turun, atau mendatar terhadap lainnya. Blok yang berada di atas bidang sesar disebut blokhanging wallsedangkan yang di bawah disebut blokfoot wall. Sesar diklasifikasi berdasarkan atas : dip dari bidang sesar dan arah gerak relatifnya, menjadi sesar normal, sesar naik, (reverse fault atau thrust fault) dan sesar mendatar (strike slip fault).a. Sesar normalSesar normal disebut juga sesar turun disebabkan oleh stress tensional yang seolah-olah menarik/memisahkan kerak. Seperti halnya juga bila kerak mengalami gaya dari bawah. Sesar normal didefinisikan sebagai sesar yang hanging wallnya relatif turun terhadap foot wall. Atau sebaliknya, dapat dikatakan foot wall relatif naik terhadap hanging-wall. Umumnya, dua atau lebih sesar normal dengan jurus sejajar dan kemiringan berlawanan membentuk segmen tinggian dan amblesan pada kerak.

Blok yang turun dinamakangrabenatau rift, jika dibatasi oleh dua sesar normaldan half graben bila pelengseran hanya pada satu sesar normal. Blok yang naik diantara dua sesar normal dinamakanhorst. Sesar normal banyak sekali dijumpai pada kerak bumi yang mengalami stress tensional.

b. Sesar naik (reverse fault) dan thrust faultSesar naik berkembang karena stress kompresional. Gerak pada sesar naik, blok hanging wall relatif naik terhadap blok foot wall. Sesar naik terjadi karena kerak memendek. Bila kemiringan bidang sesarnya lebih dinamakan sesar anjakan kecil dari 45 berasosiasi dengan perlipatan(thrust fault). Dan umumnya kuat, akibat gaya kompresi horizontal sangat kuat pada kerak bumi. Thrust fault berkembang dari lipatan yang kemudian tersesarkan. Thrust fault banyak dijumpai pada pegunungan lipatan.

c. Sesar mendatar (strike slip fault)Sesar mendatar sering juga disebut sesar geser. Akibat bekerjanya shear stress gerak utama sesar ini adalah 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 namanyasesar mendatar mengananatau sesar mendatardextral.Atau dikatakan juga right lateral slip fault. Dan sebaliknya bila blok didepan pengamat bergerak kekiri namanyasesar mendatar mengiriatau sesar mendatarsinister(left lateral slip fault). Contoh sesar mendatar besar yang terkenal adalah sesar San Andreas di California Amerika dan di Indonesia, sesar Sumatra, sepanjang bagian Barat pulau Sumatra, sesar Palu-Koro di Sulawesi, sesar Sorong di Irian dan lainnya.

Pada umumnya sesar mendatar besar merupakan batas lempeng, atau kejadiannya berkaitan dengan aktivitas pergerakan lempeng. Oleh karena itu kebanyakan masih aktif (masih bergerak sampai saat ini meskipun sangat lambat) seperti contoh diatas, keduanya masih aktif. Meskipun geraknya tidak teramati, tetapi pengaruhnya jelas. Sepannjang sesar sering terjadi gempa bumi dan tanah longsor. Sesar mendatar yang merupakan batas lempeng dan berkaitan dengan pemekaran lempeng namanya sesar transform, seperti yang terdapat di lantai samudra.

2.4 Lipatan

Ragan (1973), menyatakan bahwa lipatan adalah hasil perubahan bentuk atau volume dari suatu bahan yang ditunjukkan sebagai lengkungan atau kumpulan lengkungan pada unsur garis atau bidang dari bahan tersebut. Sementara itu, Hobbs et al (1973) menyatakan bahwa lipatan adalah lengkungan yang dihasilkan oleh proses deformasi dari suatu permukaan batuan yang relatif datar.

Lipatan dapat merupakan pelengkungan lemah yang luas, bisa lebih dari ratusan kilometer sampai yang sangat kecil yang berskala mikroskopis. Lipatan sangat mudah dilihat pada batuan yang berlapis dan merupakan hasil deformasi ductile akibat kompresi dan shear stress. Pada strain rate sangat rendah dan di atas brittle-ductile transition, batuan dapat terlipat meskipun dekat permukaan.

Lereng sebelah menyebelah antiklin atau sinklin disebutsayap(limb). Puncaknya dinamakancrestdan titik terendah disebuttrough. Bidang simetri antara sayap disebutbidang sumbu(axial plane), dan garis potongnya dengan permukaan, yang melalui crest maupun trough disebutsumbu lipatan(fold axis). Apabila sumbu lipatan tidak dalam posisi horizontal berarti lipatannya menunjam (plunging). Bentuk lipatan tidak selalu simetris, tetapi apabila perlipatannya lebih intensif bentuknya akan lebih kompleks. Bila stress yang bekerja lebih kuat maka lipatan menjadi miring. Sayap yang satu lebih landai dari pasangannya, atau dip nya tidak sama. Apabila stress berlanjut, kemiringan bidang sumbunya mengecil hingga hampir horizontal.

Dasar klasifikasinya ada beberapa, dan yang paling sederhana adalah kedudukan kedua belah sayapnya, kedudukan bidang sumbu dan keketatan lipatannya.

Klasifikasi lipatan berdasarkan unsur geometri, antara lain:

Berdasarkan kedudukan Axial Plane, yaitu:

Upright Fold atau Simetrical Fold (lipatan tegak atau lipatan setangkup).

Asimetrical Fold (lipatan tak setangkup atau lipatan tak simetri)

Inclined Fold atau Over Fold (lipatan miring atau lipatan menggantung).

Recumbent Fold (lipatan rebah)

Klasifikasi lipatan berdasarkan bentuknya, antara lain:

Concentric Fold\

Similar Fold.

Chevron Fold.

Isoclinal Fold.

Box Fold

Fan Fold.

Box Fold

Fan Fold.

Closed Fold

Harmonic Fold

Disharmonic Fold.

Open Fold

Kink Fold, terbagi lagi atas :

a.Monoklin.

b. Homoklin.

c. Terrace.

Gambar 2.4Macam-Macam Lipatan

BAB IIIPEMBAHASAN

3.1 Hubungan Pembentukan Struktur Batuan (Sesar,Lipatan, dan Kekar) dan Gaya Tektonik

3.1.1 Lipatan (fold)

Lipatan dapat merupakan pelengkungan lemah yang luas, bisa lebih dari ratusan kilometer sampai yang sangat kecil yang berskala mikroskopis. Lipatan sangat mudah dilihat pada batuan yang berlapis dan merupakan hasil deformasi ductile akibat kompresi dan shear stress. Pada strain rate sangat rendah dan di atas brittle-ductile transition, batuan dapat terlipat meskipun dekat permukaan.Geometri lipatanLipatan ke atas, melengkung ke atas atau cekung ke arah bawah disebutantiklin. Kedua belah lereng antiklin saling menjauhi. Dan sebaliknya yang melengkung ke bawah, bagian bawahnya cembung dan lereng-lereng saling mendekati, disebutsinklin. Umumnya kedua bentuk ini berpasangan, Gambar 3.1 dan 3.2.

Gambar 3.1.Diagram blok memperlihatkan topografi lipatan yang menunjam. Lapisan batuan yang resistens membentuk topografi tinggi, pada antiklin maupun sinklin. Sedangkan batuan yang mudah tererosi membentuk topografi yang rendah, baik antiklin maupun sinklin (B.J. Skinner, 1992)

Lereng sebelah menyebelah antiklin atau sinklin disebutsayap(limb). Puncaknya dinamakancrest dan titik terendah disebuttrough. Bidang simetri antara sayap disebutbidang sumbu(axial plane), dan garis potongnya dengan permukaan, yang melalui crest maupun trough disebutsumbu lipatan(fold axis). Apabila sumbu lipatan tidak dalam posisi horizontal berarti lipatannya menunjam (plunging). Bentuk lipatan tidak selalu simetris seperti padaGambar 3.1, tetapi apabila perlipatannya lebih intensif bentuknya akan lebih kompleks. Bila stress yang bekerja lebih kuat maka lipatan menjadi miring. Sayap yang satu lebih landai dari pasangannya, atau dip nya tidak sama. Apabila stress berlanjut, kemiringan bidang sumbunya mengecil hingga hampir horizontal.

Gambar 3.2

Lipatan sederhana dengan bagian-bagiannya, lereng yang saling menjauhi disebut antiklin (bagian kiri dan kanan) dan yang saling mendekati dinamakan sinklin (di tengah-tengah). Sebelah kiri sumbu lipatan mendatar dan sumbu lipatan menunjam sebelah kanan (Skinner, 1992)Tenaga Pembentuk Lipatan

Daerah yang berstruktur lipatan, kubah, dan struktur patahan, pada dasarnya disebabkan oleh tenaga endogen. Hanya saja tenaga endogen pembentuk ketiga daerah struktur lipatan, kubah, dan patahan tidak sama. Pada daerah berstruktur lipatan, disebabkan oleh tenaga endogen yang arahnya mendatar berupa tekanan, sehingga batuan sedimen yang letak lapisanlapisannya mendatar berubah menjadi terlipat atau bergelombang. Daerah yang berstruktur demimikian disebut daerah lipatan, dalam bahasa Inggris disebut folded zone. Berbicara mengenai lipatan ada beberapa macam sebagai akibat dari kekutan yang membentuknya, yaitu lipatan tegak, miring, menggantung, isoklin, rebah, kelopak, antiklinoriun, dan sinklinorium. Di dunia ini banyak terdapat daerah lipatan yang memperlihatkan bentukan topografi yang jelas, lipatan yang terkenal adalah Sirkum Pasifik dan lipatan Alpina. Kedua lipatan tersebut mempunyai kelanjutan di Indonesia. Lipatan Alpina di Indonesia berupa sistem pegunungan Sunda yang terbentang di Indonesia mulai dari Sumatera, Jawa, Nusra, Maluku, dan berakhir di P Banda. Lipatan ini merupakan busur dalam yang Indonesia bersifat volkanis dan busur luar yang non vulkanis. Demikian pula dengan lipatan Sirkum Pasifik dari Pilipina bercabang ke Kalimantan dan Sulawesi dan seterusnya.3.1.2 Sesar (Fault)

Untuk menentukan suatu sesar, kita dapat melakukannya dengan analisis kekar untuk mendapatkan nilai 1, 2, 3. Jika kedudukan 1, 2 relatif horizontal, sedangkan 3 relatif vertikal sehingga menghasilkan hanging wall bergerak naik terhadap foot wall maka sesar tersebut merupakan sesar naik. Jika kedudukan 2, 3 relatif horisontal, sedangkan 1 vertikal sehingga menyebabkan hanging wall bergerak turun terhadap foot wall maka sesar tersebut merupakan sesar turun. Jika kedudukan 1, 3 relatif horisontal, sedangkan 2 vertikal, sehingga menyebabkan blok bergeser ke kanan atau kiri maka sesar tersebut merupakan sesar geser.

Tenaga Pembentuk Patahan

Tenaga pembentuk daerah yang berstruktur patahan, adalah tenaga endogen yang mengakibatkan kulit bumi bergerak mendatar dengan berlawanan arah atau bergerak ke bawah atau ke atas, yang sering disebut dengan kekar, rekahan atau retakan yang cukup besar. Kulit bumi mengalami sesar dimana patahan yang disertai dengan pergeseran kedudukan lapisan yang terputus hubungannya (fault). Berdasarkan gerakan atau pergeseran kulit bumi terdapat tiga macam sesar.

a. Dip slip fault, yaitu sesar yang tergeser arahnya vertikal (sesar vertikal), sehingga salah satu dari blok terangkat dan membentuk bidang patahan.

b. Strike slip fault, yaitu sesar yang pergeserannya ke arah horisontal (sesar mendatar), sehingga hasil dari aktivitas ini kadangkala dicirikan oleh kenampakan aliran air sungai yang membelok patah-patah.

c. Oblique slip fault, yaitu sesar yang pergeseran vertikal sama dengan pergeseran mendatar, yang sering disebut sesar miring (oblique). Pergeseran kulit bumi pada tipe ini membentuk celah yang memanjang, kalau terjadi di dasar laut/samudera terbentuk palung laut, dan bila di daratan bias berupa ngarai.Indikasi gerak sesarSering kita jumpai dinding atau bidang rekahan, namun tidak dapat dengan segera mengetahui apakah pernah terjadi gerakan atau pergeseran sepanjang bidang tersebut atau tidak. Dengan kata lain kita tidak dapat menentukan apakah bidang tersebut akibat sesar.Ada beberapa jejak yang ditimbulkan dan terekam oleh gesekan pada batuan yang tersesarkan. Diantaranya adalahgores-garis(slickensides), gesekan antara batuan yang keras, permukaannya menjadi halus dan licin disertai goresan-goresan dan striasi pada bidang sesar. Tidak semua sesar mempunyainya, atau sudah tidak tampak lagi karena tererosi. Kebanyakan gerak sesar menghancurkan batuan yang begesekan menjadi berbagai ukuran yang tidak beraturan besarnya, membentukbreksi sesar(fault breccia). Breksi sesar dapat dengan mudah dibedakan dari breksi sedimenter karena fragmen dan matriksnya terdiri dari material yang sama. Biasanya fragmen dalam breksi sesar memperlihatkan arah yang sama dengan sesarnya. Gejala lainnya adalah bergesernya lapisan batuan pada blok-blok yang tersesarkan. Pergeseran lapisan disebut sebagaioffset bidang perlapisan. Adanya offset bidang perlapisan mempermudah menentukan jenis sesar. Kemudian, akibat adanya gesekan antar blok, lapisan sekitar sesar terseret dan terlipat, menjadikanlipatan-lipatan seretan(drag fold atau drag fault). Selain itu masih ada beberapa gejala lain yang diakibatkan sesar dan sangat membantu dalam menentukan gerak relatif sesar.

Dihubungkan dengan prinsip tegasan utama (pelajari prinsip kekandasan batuan), pola kekar-kekar ini akan mengikuti prinsip tegasan (1, 2, 3). 1 merupakan stress terbesar yang mempengaruhi pergerakan sesar dan 2 merupakan stress yang tegak lurus dengan 1 yang memiliki magnitude kecil (atau bahkan 0) yang tidak terlalu berpengaruh terhadap pergerakan sesar. Sedangkan 3 merupakan stress gaya yang tegak lurus dengan 1 dan 2 yang merupakan hasil dari tekanan yang diberikan oleh 1.

Gambar 3.3Ilustrasi arah gaya pembentuk sesar normal

Beberapa contoh yang dipakai sebagai analisis pergerakan sesar misalnya :1.Hubungan antara tegasan utama dan pola kekar gerus yang berpasangan atau sesar mendatar utama.2.Hubungan antara sesar atau jalur sesar dengan struktur kekar (tension gash dan shear) atau lipatan minor yang menyertai.3.Hubungan antara dan pola keterakan (strain ellips) di dalam jalur sesar.3.1.3 Kekar (Joint)Kekar adalah suatu fracture (tretakan pada batuan) yang relatif tidak mengalami pergeseran pada bidang rekahnya (Ragan, 1973). Kekar dapat disebabkan oleh terjadinya gejala tektonik maupun non tektonik. Kekar atau joint adalah rekahan-rekahan pada batuan, lurus, planar dan tidak terjadi pergeseran.Kekar umumnya terdapat sebagai rekahan tensional dan tidak ada gerak sejajar bidangnya.Kekar membagi-bagi batuan yang tersingkap menjadi blok-blok yang besarnya bergantung pada kerapatan kekarnya. Dan merupakan bentuk rekahan paling sederhana yang dijumpai pada hampir semua batuan. Biasanya terdapat sebagai dua set rekahan, yang perpotongannya membentuk sudut berkisar antara 45 sampai 90 derajat. Kekar mungkin berhubungan dengan sesar besar atau oleh pengangkatan kerak yang luas, dapat tersebar sampai ribuan meter persegi luasnya. Umumnya pada batuan yang regas. Kebanyakan kekar merupakan hasil pembubungan kerak atau dari kompresi atau tarikan (tension) berkaitan dengan sesar atau lipatan.Ada kekar tensional yang diakibatkan oleh pelepasan beban atau pemuaian batuan. Kekar kolom pada batuan volkanik terbentuk oleh tegasan yang terjadi ketika lava mendingin dan mengkerut. Pada lapisan-lapisan sedimen terutama batupasir, sering terdapat kekar-kekar yang bervariasi arahnya. Rekahan ini terbentuk selama penimbunan dan litifikasi yang akan tetap tertutup selama tertimbun dikedalaman. Karena erosi dan tersingkap, sedikit pendinginan dan kompresi relief memungkinkan rekahan agak terbuka.

Pada beberapa daerah kekar mengontrol pola aliran sungai, terutama aliran-aliran sekundernya. Kekar juga mempunyai nilai ekonomis. Dapat memperbesar permeabilitas yang penting bagi migrasi dan menampung air tanah dan minyak bumi. Analisa kekar sangat diperlukan dalam eksplorasi dan pengembangan sumber daya alam. Rekahan-rekahan mengontrol endapan mineral, tembaga, timbal, seng, merkuri,perak,emas dan tungsten. Larutan hidrotermal yang berasosiasi dengan intrusi batuan beku mengalir sepanjang kekar-kekar dan mengendapkan mineral-mineral sepanjang dinding kekar, membentuk urat-urat mineral (mineral veins). Konstruksi besar, seperti bendungan, sangat perlu memperhatikan sistem kekar pada batuan. Selain mempengaruhi daya dukung batuan, kekar juga dapat menimbulkan masalah kebocoran.Dalam penambangan batuan, marmer, granit dll, sistem kekarlah yang menentukan berapa besar blok batuan yang dapat ditambang. Dan adanya kekar-kekar akan mengurangi peledakan yang diperlukan.

Jenis-jenis Kekar1. Kekar pengerutan (Shrinkage joint), disebabkan oleh gaya pengerutan yang timbul karena pendinginan (pada batuan beku : kekar tiang) atau pengeringan (pada batuan sedimen)2. Kekar lembaran (sheet joint) yaitu sekumpulan kekar yang kira-kira sejajar dengan permukaan tanah, terutama pada batuan beku.3. Kekar karena tektonik, yaitu kekar yang terbentuk karena proses endogen, yang berupa pasangan garis yang lurus.3.2 Hubungan lipatan dan sesar

Lipatan dan sesar tidak selalu menerus. Sesar-sesar cenderung berhenti sebagai lipatan Lipatan, akan berhenti diujungnya yang makin mengecil,Jika dua macam batuan terkena tegasan yang sama, yang regas (britle) akan terdeformasi sebagai rekahan atau tersesarkan, dan lainnya yang lentur (ductile) terdeformasi ductile. Hasilnya adalah sebuah lipatan monoklin,Beberapa sesar anjakan (thrust fault), diawali oleh lipatan rebah yang karena tegasannya berlanjut, sayapnya yang terbalik tertarik kuat, teregangkan dan akhirnya patah menjadi sesar anjakan.

Gambar 3.4. Jenis Sesar

3.3 Hubungan Analisa Kekar Terhadap Sesar dan Lipatan

Berdasarkan definisi dari struktur geologi kekar, sesar, dan lipatan telah menunjukkan bahwa adanya keterkaitan satu dengan yang lain. Misalnya sesar, sesar ialah kekar yang mengalami pergeseran pada bidangnya, dan biasanya sesar terbentuk pada daerah lipatan (sinklin maupun antiklin).

Hubungan dari ketiga struktur geologi ini dapat dijelaskan melalui three stages of deformation yang merupakan sifat deformasi suatu benda terhadap gaya berdasarkan tingkat elastisitas benda tersebut. Ketiga tingkatan tersebut adalah :

1. Elastic Benda dikatakan elastic jika suatu benda dikenai gaya, maka akan mengalami deformasi, tetapi jika gaya dilepas (hilang), maka benda tersebut akan kembali lagi pada bentuk dan ukuran semula. batas dimana suatu benda masih dapat kembali seperti semula jika gaya dilepas, disebut elastic limit. Maka jika besar gaya yang bekerja melebihi elastic limit, benda tersebut tidak akan kembali pada bentuk semula, jika gaya hilang.2. PlasticBenda dikatakan plastic jika gaya yang bekerja mencapai elastic limit. Benda yang terkena gaya hanya sebagian yang dapat kembali pada bentuk semula, jika gaya dihilangkan.3. Brittle and DuctileBenda dikatakan brittle, jika benda sudah pecah sebelum gaya yang bekerja mencapai titik plastis. Benda dikatakan ductile, jika benda pecah/hancur setelah gaya melewati titik elastic.Berdasarkan penjelasan mengenai tingkat deformasi tersebut dapat diketahui bahwa kekar merupakan awal atau pemicu adanya sesar dan lipatan. Hal ini dikarenakan kekar menjadi zona lemah suatu batuan yang apabila mendapat gaya yang lebih besar akan memicu terjadinya struktur geologi sesar dan lipatan. Sedangkan sesar naik umumnya terbentuk pada daerah lipatan berupa sinklin dan sesar turun terbentuk pada daerah lipatan yang berupa antiklin. Hal ini dikarenakan ketika gaya tekan pada daerah lipatan hilang, maka batuan yang terlipat akan kembali berusaha kebentuk semula, tetapi karena adanya kekar maka terbentuklah sesar karena pergerakan yang terjadi pada bidang kekar.

Dari penjelasan barusan, dapat disimpulkan bahwa analisis terhadap kekar pada suatu tubuh batuan, selain bertujuan untuk menentukan arah gaya yang mempengaruhinya, juga untuk mengetahui ada tidaknya kekar dan lipatan, bahkan dari analisis kekar kita dapat mengetahui apakah suatu lipatan itu berupa sinklin atau antiklin. Selain itu kita juga dapat mengetahui suatu sesar merupakan sesar naik, turun atau geser dari hasil analisi kekar.

3.4 Hubungan Lipatan Dengan Patahan

Batuan yang berbeda akan memiliki sifat yang berbeda terhadap gaya tegasan yang bekerja pada batuan batuan tersebut, dengan demikian kita juga dapat memperkirakan bahwa beberapa batuan ketika terkena gaya tegasan yang sama akan terjadi retakan atau terpatahkan, sedangkan yang lainnya akan terlipat. Ketika batuan batuan yang berbeda tersebut berada di area yang sama, seperti batuan yang bersifat lentur menutupi batuan yang bersifat retas, maka batuan yang retas kemungkinan akan terpatahkan dan batuan yang lentur mungkin hanya melengkung atau terlipat diatas bidang patahan. Demikian juga ketika batuan batuan yang bersifat lentur mengalami retakan dibawah kondisi tekanan yang tinggi, maka batuan tersebut kemungkinan terlipat sampai pada titik tertentu kemudian akan mengalami pensesaran, membentuk suatu patahan.

Gambar 3.5Batuan yang bersifat lentur diatas batuan yang retas yang tidak ikut terpatahkan (kiri) dan Batuan yang bersifat lentur yang tersesarkan (dragfold).BAB IV

KESIMPULAN

1. Struktur Geologi terbentuk karena adanya gaya-gaya yang bekerja pada lapisan batuan.2. Struktur batuan dibedakan menjadi, struktur primer, yaitu struktur yang terbentuk bersamaan dengan proses terbentuknya batuan, dan struktur sekunder, struktur yang terbentuk setelah proses pembentukan batuan.

3. Pembentukan suatu struktur batuan dapat menyebabkan terbentuknya struktur-stuktur lain disekitar batuan tersebut.

4. Kekar merupakan awal atau pemicu adanya sesar dan lipatan. Hal ini dikarenakan kekar menjadi zona lemah suatu batuan yang apabila mendapat gaya yang lebih besar akan memicu terjadinya struktur geologi sesar dan lipatan.5. Batuan yang berbeda akan memiliki sifat yang berbeda terhadap gaya tegasan yang bekerja pada batuan batuan tersebut, dengan demikian kita juga dapat memperkirakan bahwa beberapa batuan ketika terkena gaya tegasan yang sama akan terjadi retakan atau terpatahkan, sedangkan yang lainnya akan terlipat.

6. Analisis terhadap kekar pada suatu tubuh batuan selain bertujuan untuk menentukan arah gaya yang mempengaruhinya, juga untuk mengetahui ada tidaknya kekar dan lipatan, bahkan dari analisis kekar kita dapat mengetahui apakah suatu lipatan itu berupa sinklin atau antiklin. Selain itu kita juga dapat mengetahui suatu sesar merupakan sesar naik, turun atau geser dari hasil analisi kekar.

DAFTAR PUSTAKA

Deovellwan,aGiska.2012.DeformasiaBatuan,(Online),(http://deovell.blogspot.cOm/2012/06/deformasi-batuan.html, diakses 30 Mei 2013)Phii,aPhita.2013.DeformasiaKerakaBumi,(Online),(http://phitaphii.blogspot.com/2013/03/remember-geology.html, diakses 30 Mei 2013)Widiyanti,aNadya.2012.GeologiaStruktur,a(Online),(http://geologiunpad2010kel3.blogspot.com/2011/10/geologi-struktur_7232.html, diakses 30 Mei 2013)Wijonarko,aAndri.HubunganaLipatanadenganaSesaradanaKekar,a(Online),(http://narkonah-asli.blogspot.com/2011/11/antara-lipatan-kekar-sesar.html, diakses 30 Mei 2013)