BAB 7 SESAR PDF

Preview

Summary

SESAR BAB 7 SESAR 7.1. TUJUAN a. Mengetahui definisi dan anatomi sesar b. Mengenali serta dapat menentukan pergerakan sesar, baik secara langsung di lapangan maupun secara stereografis c. Menganalisa berdasarkan data-data yang menunjang serta unsur- unsur penyertanya dengan menggunakan metode stereo...

Description

SESAR

BAB 7 SESAR 7.1. TUJUAN a.

Mengetahui definisi dan anatomi sesar

b.

Mengenali serta dapat menentukan pergerakan sesar, baik secara langsung di lapangan maupun secara stereografis

c.

Menganalisa berdasarkan data-data yang menunjang serta unsurunsur penyertanya dengan menggunakan metode stereogafis secara statistik

7.2. DEFINISI Sesar adalah suatu rekahan yang memperlihatkan pergeseran cukup besar dan sejajar terhadap bidang rekahan yang terbentuk. Pergeseran pada sesar dapat terjadi sepanjang garis lurus (translasi) atau terputar (rotasi). 7.3. ANATOMI SESAR (UNSUR-UNSUR SESAR) (Gambar 7.1) 1. Bidang sesar (fault plane) adalah suatu bidang sepanjang rekahan dalam batuan yang tergeserkan. 2. Jurus sesar (strike) adalah arah dari suatu garis horizontal yang merupakan perpotongan antara bidang sesar dengan bidang horizontal. 3. Kemiringan sesar (dip) adalah sudut antara bidang sesar dengan bidang horizontal dan diukur tegak lurus jurus sesar. 4. Atap sesar (hanging wall) adalah blok yang terletak diatas bidang sesar apabila bidang sesamya tidak vertikal. 5. Kaki sesar (Foot wall) adalah blok yang terletak dibawah bidang sesar. 6. Hade adalah sudut antara garis vertikal dengan bidang sesar dan merupakan penyiku dari dip sesar.

LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

74

SESAR

7. Heave adalah komponen horizontal dari slip/separation, diukur pada bidang vertikal yang tegak lurus jurus sesar. 8. Throw adalah komponen vertikal dari slip / separation,diukur pada bidang vertikal yang tegak turus jurus sesar. 9. Slickensides

yaitu

kenampakan

pada

permukaan

sesar

yang

memperlihatkan pertumbuhan mineral-mineral fibrous yang sejajar terhadap arah pergerakan.

Gambar 7.1 Anatomi Sesar

Gambar 7.2 Kenampakan sesar naik LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

75

SESAR

Sifat pergeseran sesar dapat dibedakan menjadi : a. Pergeseran semu (separation). Jarak tegak lurus antara bidang yang terpisah oleh gejala sesar dan diukur pada bidang sesar. Komponen dari separation diukur pada arah tertentu, yaitu sejajar jurus (strike separation) dan arah kemiringan sesar

(dip separation). Sedangkan total pergeseran semu ialah net separation namun pergeserannya bukan berdasarkan slip atau gores garis (Gambar 7.4) b. Pergesaran relatif sebenarnya (slip) Pergeseran relatif pada sesar, diukur dari blok satu ke lainnya pada bidang sesar dan merupakan pergeseran titik yang sebelumnya berhimpit. Total pergeseran disebut Net Slip (Gambar 7.5)

Gambar 7.3

Net separation

Gambar 7. 4

Net Slip (A – A’)

7.4. KLASIFIKASI SESAR Sesar dapat diklasifikasikan dengan pendekatan geometri yang berbeda, di mana aspek yang terpenting dari geometri tersebut adalah pergeseran. Atas dasar sifat pergeserannya, maka sesar dibagi menjadi :

7.4.1. Berdasarkan Sifat Pergeseran Semu (Separation) a. Strike separation - Left -separation fault LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

76

SESAR

Jika pergeseran ke kirinya hanya dilihat dari satu kenampakan horizontal. - Right -separation fault. Jika pergeseran ke kanannya hanya dilihat dari satu kenampakan horizontal. b. Dip separation - Normal -separation fault Jika pergeseran normalnya hanya dilihat dari satu penampang vertikal. - Reverse -separation fault Jika pergeseran naiknya hanya dilihat dari satu penampang vertikal.

7.4.2. Berdasarkan Sifat Pergeseran Relatif Sebenarnya (Slip) a. Strike slip

Strike-slip fault yaitu sesar yang mempunyai pergerakan sejajar terhadap arah jurus bidang sesar kadang-kadang disebut wrench faults, tear faults atau

transcurrent faults. - Left -slip fault Blok yang berlawanan bergerak relatif sebenarnya ke arah kiri. - Right -slip fault Blok yang berlawanan bergerak relatif sebenarnya ke arah kanan.

Gambar 7.5 Permodelan Sesar Strike-Slip (a) dextral, (b) sinistral

b. Dip slip

Dip-slip fault yaitu sesar yang mempunyai pergerakan naik atau turun sejajar terhadap arah kemiringan sesar -

Normal -slip fault. Blok hanging wall bergerak relatif turun.

-

Reverse - slip fault. LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

77

SESAR

Blok hanging wall bergerak relatif naik.

Gambar 7.6 Permodelan Sesar Dip-Slip

c. Oblique slip

Oblique-slip fault yaitu pergerakan sesar kombinasi antara strike-slip dan dipslip - Normal left -slip fault.

- Normal right -slip fault.

- Reverse left - slip fault. - Reverse right -slip fault. - Vertikal oblique -slip fault.

Gambar 7.7 Permodelan Sesar Oblique Slip

7.4.3 Indikasi sesar dilapangan Dilapangan sesar dapat dicirikan dengan: 1. Zona sesar (shear zone)

LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

78

SESAR

- Breksi sesar 2. Bidang sesar - Cermin sesar 3. Pergeseran Sesar - Drag fold - Micro fold - Offset

Gambar 7.8 Kenampakan foto breksi sesar (breksiasi) di lapangan Highlite zona sesar

Gambar 7.9 kenampakan foto Milonit dan Gouge yang merupakan produk hancuran dari suatu sesar

LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

79

SESAR

Slickensides (Cermin sesar) & Striation (gores-garis)

Gambar 7.10 kenampakan Slickenside pada bidang sesar dilapangan.

Drag (Fault drag/Drag Fold)

Gambar 7.11 Drag Fold merupakan salah satu fenomena dari sebuah lipatan yang mengalami pensesaran naik diakibatkan oleh rezim gaya Compression. Hal tersebut terjadi apabila gaya tegasan utama melebihi daya elastic dan plastisitas batuan.

7.5. ANALISIS SESAR DENGAN BANTUAN KEKAR Contoh yang akan diberikan di bawah ini adalah untuk kasus di mana data-data sesar yang dijumpai di lapangan tidak menunjukkan adanya bukti pergeseran (slip indicator) Misalnya offset lapisan, drag fold dsb. Data yang didapat berupa unsur-unsur penyerta pada suatu jalur sesar biasanya terdiri dari kekar-kekar (Shear Fracture/SF dan Gash Fracture/GF) dan Breksiasi (zona hancuran)

LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

80

SESAR

7.5.1 ALAT DAN BAHAN 1. Stereonet dan Pines. 2. Kalkir 20 x 20 = 4 lembar. 3. Alat tulis ( Pensil, pensil warna , penggaris , jangka ). Contoh Kasus 1. Pada Lokasi Pengamatan (LP) 48 di Sungai Lhokseumawe terdapat jalur breksiasi pada satu satuan batuan yang memiliki sifat fisik cenderung brittle, sehingga berkembang dengan baik struktur penyerta rekahan terbuka (gash fracture) dan rekahan gerus (shear fracture) yang dapat dibedakan dengan jelas di lapangan, namun tidak dijumpai bidang sesar. Maka seorang mahasiswa geologi melakukan pengukuran kekar yang hasilnya sebagai berikut: Tabel 7.1 Data untuk analisa sesar dengan bantuan kekar Shear Fracture N……˚E / …..˚ 316/52 335/60 318/61 342/58 325/52 345/55 326/48 346/64 333/56 352/58 359/60 353/60

024 024 025

022 205 205

Gash Fracture N……˚E / …..˚ 248/60 262/65 252/70 262/68 256/74 262/74 257/60 266/70 259/72 275/67 262/63 276/72

Breksiasi N…..˚ E 021 204 022

022 027 025

024 204 027

Penyelesaian : 1. Memplotkan semua data SF dan GF pada kertas kalkir di atas "Polar Equal Area Net" (Gambar 7.11) 2. Memplotkan hasil pengeplopatan SF dan GF pada kertas kalkir (nomor 1) pada "Kalsbeek Counting Net", kemudian mulai menghitungnya (Gambar 7.12) LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

81

SESAR

3. Membuat diagram kontur berdasarkan hasil perhitungan nomor 2 (Gambar 7.13) 4. Menghitung prosentase kerapatan data, yaitu (ketinggian/jumlah data) x 100 % (Gambar 7.13) 5. Membaca arah umum kedudukan dari SF dan GF dari titik tertinggi. Didapatkan arah umum dari GF N 260 °E / 69 ° dan SF N 348° E/58°. 6. Menentukan arah umum dari breksiasi dengan diagram kipas, didapatkan N 024 ° E (Gambar 7.14) 7. Kemudian dari ketiga data arah umum tersebut melakukan analisis dengan menggunakan Wulf Net (Gambar 7.15) Caranya : a. Mengeplotkan kedudukan umum SF dan GF. b. Perpotongan antara SF dan GF didapatkan titik σ2σ2' c. σ2σ2' diletakkan di sepanjang W-E stereonet, kemudian hitunglah 90° ke arah pusat stereonet, kemudian buatlah busur melalui titik 90° tersebut maka didapat bidang bantu (garis putus-putus). d. Perpotongan GF dengan bidang Bantu didapatkan titik σ1'. e. Mengeplotkan arah umum breksiasi. Kemudian diletakkan pada N-S stereonet. Buatlah busur melalui σ2σ2' maka didapatkan bidang sesar. f. Perpotongan bidang sesar dengan bidang bantu adalah net slip. g. Mengukur kedudukan bidang sesar dan rake net slip. h. Bidang bantu diletakkan pada N-S stereonet. Perhatikan posisi SF dan GF. i. Apabila sudut antara σ1'dengan net slip yang diukur sepanjang bidang Bantu mempunyai kisaran 45°-75°, maka pergerakan sesar menuju sudut lancipnya, sedangkan sudut antara SF dengan net slip mempunyai kisaran 15°-.45°, maka pergeseran sesar menuju sudut tumpulnya.(harding). j. Mengeplotkan arah pergeseran pada net slipnya (simbol pergeseran sesar).

LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

82

SESAR

8. Dari hasil analisis didapatkan sebagai berikut : Bidang sesar

: N 024 °E / 74°

σ1 : 34°, N 230°E

Net Slip

: 30°, N 195°E

σ2 : 54°, N 048°E

Rake

: 32°

σ3 : 03°, N 014°E

Gash fracture

: N 260°E / 69°

σ1’ : 26°, N 271°E

Shear friacture

: N 348°E/58°

σ2': 54°, N 048°E σ3’ : 22°, N 196°E

9. Penamaan sesar berdasarkan klasifikasi Rickard, 1972 (Gambar 7.16). Caranya : merekonstruksi pergeseran sesar berdasarkan net slipnya, apakah naik atau turun dan kiri atau kanan. Misal slipnya adalah kiri - turun, maka pada diagram Rickard yang ditutup pada bagian kanan dan naik. Kemudian data dip sesar dan rake net slip dimasukkan. Nama sesar dibaca sesuai dengan nomor yang terdapat pada kotak. 10. Berdasarkan klasifikasi Rickard, 1972, nama sesarnya adalah Normal Right Slip Fault. (nomor 11)

Gambar 7.12

Gambar 7.13

Plot kedudukan SF dan GF dalam "Polar Equal Area Net"

Perhitungan nilai kontur pada kalsbeek net

LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

83

SESAR

Gambar 7.14 Penggambaran kontur dan perhitungan prosentase berdasarkan perhitungan nilai kontur pada kalsbeek net Arah Umum

Gambar 7.16 Arah umum breksiasi

Gambar 7.15 Arah umum sumbu panjang breksiasi LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

84

SESAR

Gambar 7.16 Analisis sesar pada Wulf Net dengan hasil Bidang sesar

Net Slip Rake Gash fracture Shear fracture

: N 024 °E / 74° : 30°, N 195°E : 32° : N 260°E / 69° : N 348°E/58°

σ1 : 34°, N 230°E σ2 : 54°, N 048°E σ3 : 03°, N 314°E σ1’ : 26°, N 271°E σ2': 54°, N 048°E σ3’ : 22°, N 196°E

LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

85

SESAR

90 2

45

80

Reverse Slip

80

45

6

21

20

45

45

3

5

10

10 19 18

Left Slip

Right Slip

9

70

11

10

80

13

of

45

Pi tc h

45

17

ne

12

80 70 60

60

ts lip

14

80

10

45

45

Lag

16

90

0

7

8

15

10

Normal Slip

0

4

50

50

40

40

30

Dip of fault

22

Thrust

1

30 20 20 10

80

90

0 90

80

10 70 60 50

40

30 20 10

0

Dip of fault

Gambar 7.17 Diagram klasifikasi sesar menurut Rickard, 1972

1.

Thrust Slip Fault

12. Lag Slip Fault

2.

Reverse Slip Fault

13. Normal Slip Fault

3.

Right Thrust Slip Fault

14. Left Lag Slip Fault

4.

Thrust Right Slip Fault

15. Lag Left Slip Fault

5.

Reverse Right Slip Fault

16. Normal Left Slip Fault

6.

Right Reverse Slip Fault

17. Left Normal Slip Fault

7.

Right Slip Fault

18. Left Slip Fault

8.

Lag Right Slip Fault

19. Thrust Left Slip Fault

9.

Right Lag Slip Fault

20. Left Thrust Slip Fault

10.

Right Normal Slip Fault

21. Left Reverse Slip Fault

11.

Normal Right Slip Fault

22. Reverse Left Slip Fault

LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

86

SESAR

Gambar 7.18 Simple – Shear model dalam himpunan suatu system “ Wrench Fault “, Harding 1974.

LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

87

SESAR

Gambar 7.19 (A) Sesar berskala besar dengan pergeseran berpuluh-puluh kilometer (B) Sesar berskala kecil dengan pergeseran 60 cm

LABORATORIUM GEOLOGI STRUKTUR UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

88...