Praktikum Geostruk Unsoed Dec 2009

Kekar (joint) adalah rekahan pada batuan yang belum mengalami pergeseran.

Dari hasil eksperimen dengan memberikan gaya pada conto batuan, akan diperoleh retakan (fracture) yang menyudut lancip dengan arah gaya kompresi yang tidak pernah melebihi 45 o , umumnya sekitar 30 o, tergantung sudut geser dalam dari batuan.

Terbentuk juga fracture lain yang searah dengan gaya kompresi, disebut extention fracture dan yang tegak lurus gaya kompresi disebut release fracture

Gaya-gaya pembentuk kekar dapat diuraikan menjadi gaya-gaya yang saling tegaklurus satu sama lain (gambar 1)

Gaya utama yang terbesar (P) membentuk sudut lancip dengan kekar gerus yang saling berpasangan.

Gaya menengah (Q) sejajar dengan perpotongan kedua kekar gerus yang berpasangan.

Gaya terkecil (R) membagi sudut tumpul

Hubungan gaya dengan pola kekar

• P gaya utama terbesar (σ1)

• Q gaya menengah (σ2)

• R gaya terkecil (σ3)

x

Tujuan : Untuk menasirkan gaya tektonik yang bekerja, sehingga diharapkan dapat membantu interpretasi struktur sesar dan lipatan yang ada di daerah penelitian. Analisis kekara dapat dikerjakan dengan tiga metoda, yaitu : 1. Histogram 2. Diagram Kipas 3. Stereografis

Dalam analisis kekar dengan histogram dan diagram kipas yang dianalisis hanyalah jurus dari kekar dengan mengabaikan besar dan arah kemiringan, sehingga analisis ini akan mendekati kebenaran apabila kekar-kekar yang dianalisis mempunyai dip cukup besar atau mendekati 90o.

Gaya yang bekerja dianggap lateral. Karena arah kemiringan kekar diabaikan, maka dalam

perhitungan kekar yang mempunyai arah N180E dihitung sama dengan N0E, N220E dihitung sama dengan N40E, N115E sama dengan N65W.

Jadi semua pengukuran dihitung kedalam interval N0E-N90E dan N0W-N90W

Untuk analisis statistik, data yang diperkenankan umumnya 50 buah data, tetapi 30 masih diperkenankan. Dalam analisis ini kekar gerus dan kekar tarik dipisahkan, karena gaya yang bekerja untuk kedua jenis kekar tersebut berbeda.

1. Buat tabulasi dari data pengukuran kekar berdasarkan jurus kekar kedalam tabel (Gambar 3). Buat iterval 5 derajad . Hitung frekuensi dan prosentase masing-masing interval. Prosentase dihitung masing-masing interval terhadap seluruh pengukuran.

No Interval (N…0W)

Frekuensi Prosentase Interval (N…. 0E)

Frekuensi

Prosentase

1 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 ….. ….. ….. 85-90

IIII II IIIII IIIII III IIII

8 4

0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 ….. ….. ….. 85-90

I III IIII IIII IIII

2 6

JUMLAH X U Y V

• Ket :

• X+Y = Jumlah Data

• U+V = 100%

• U = X x 100%

X+Y

2. Membuat histogram a. Buat sumbu datar untuk jurus kekar, dan

sumbu tegak sebagai prosentase. b. Sumbu datar terdiri dari N90W-N0E-N90E.

Buat skala sesuai interval (5 derajad) c. Buat blok masing-masing interval sesuai

dengan besar prosentase masing-masing interval.

N90oW N90oE

a. Buat setengan lingkaran bagian atas dengan jari-jari menunjukkan besar prosentase terbesar dari interval yang ada (misal 24%)

b. Pada sumbu datar plot prosentase. Dari pusat 0%, jari-jari terluar = prosentase terbesar (24%).

c. Busur lingkaran dibagi menurut interval (jika interval 5 derajat maka dibagi menjadi 18 segmen). Plot jurus kekar sesuai interval (N90W,85,…..,5,0,0,……,85,N85E)

d. Buat busur lingkaran dengan jari-jari = prosentase masing-masing interval mulai dari batas bawah interval hingga batas atas interval. Misal interval N0E-N5W prosentase = 20%, maka buat busur lingkaran dari sumbu tegak (N0E) hingga N5W dengan jari-jari skala 20%.

Diagram kipas. Maksima N22,5W dan N62,5E. Arah gaya membagi dua sudut kecil (N30E). Sumbu lipatan tegak lurus gaya (N60W)

Arah gaya pembentuk kekar membagi dua sudut lancip yang dibentuk oleh kedua kekar. Pada diagram kipas, arah gaya pembentuk kekar adalah

besarnya sudut (jurus kekar) yang terbaca pada busur lingkaran, yang diperoleh dengan membagi dua dari dua maksima (interval dengan prosentase terbesar) yang berjarak kurang dari 90 derajad.

Pada histogram, arah gaya = sudut yang terbaca pada sumbu datar yang merupakan titik tengahn antara dua maksima yang berjarak kurang dari 90 derajad.

Bila ingin mencari arah sumbu lipatan, tambahkan 90 derajad dari arah gaya searah atau berlawanan jarum jam.

Analisis kekar dengan proyeksi

Stereografis

Dengan proyeksi stereografis, analisis kekar akan lebih teliti, karena kemiringan kekar ikut diperhitungkan, tidak seperti halnya pada analisi kekar dengan histogram maupun roset.

Dengan analisis kontur ini dapat ditafsirkan gaya utama pembentuk kekar, gaya memangah dan gaya terkecil yang saling tegaklurus (baca lagi acara kekar dari awal)

Perlu diingat bahwa arah gaya utama membagi dua sudut lancip yang dibentuk kekar gerus.

Bila hanya diketahui satu arah kekar gerus maka kita harus tahu sudut gesek dalam batuan (a) yang biasanya kurang dari 45o. Bila tidak diketahui pakai teoritis a=30o. Atau asumsi gaya utama tegaklurus sumbu lipatan atau jurus lapisan batuan.

Misalkan kita memiliki data pengukuran kekar gerus sebanyak 50 pengukuran, maka langkah pembuatan diagram konturnya adalah sebagai berikut.

a. Buat proyeksi kutub masing-masing data kekar (jadi

ada 50 titik plotting) diatas kalkir menggunakan Polar Net.

b. Pindahkan hasil plotting kekar tersebut diatas Kalsbeek Net (Gambar …). Hitung densitas tiap segi enam atau lingkaran (gambar…). Untuk lingkaran atau segi enam pada tepi harus dijumlahkan dengan yang berseberangan (Gambar …. Yang b dan c).

N 0 E / 10 N 0 E / 45 N 0 E / 90

N 90 E / 30

2 3

1

1 1

c. Hubungkan titik-titik dengan densitas yang sama. Beri keterangan prosentase masing-masing kmontur dengan pensil warna atau simbul), lihat gambar 23a dan b.

d. Tentukan maksima (prosentase terbesar). Untuk membacanya kembalikan keatas Polar Net. Baca kedudukannya. Hati-hati membaca polar Net berbeda dengan membaca Schmids Net atau Wulf Net. Maka hasil pembacaan tersebut adalah arah umum pola kekar. Bila kekar gerus berpasangan maka biasanya ada 2 maksima.

Dalam interpretasi gaya ini akan dicari gaya maksimum (σ1), Gaya menengah (σ2) dan gaya terkecil (σ3).

σ1Membegi dua sudut lancip, σ2 merupakan perpotongan dua

kekar yang berpasangan, sedang Σ3 membagi dua sudut tumpul Σ1 dan σ3 terletak pada satu bidang

yang tegaklurus perpotongan kekear (σ2).

Misalkan diketahui pengukuran kekar dengan maksima N30E/75 dan N110E/80. Tentukan σ1, σ2 dan σ3. a) Buat proyeksi bidang dari kedua maksima.

Caranya meletakkan titik maksima pada sumbu E-W. Tambahkan 90, lukis lingkaran besarnya.

b) Kedua lingkaran besar berpotongan di σ2. Baca kedudukannya (……, N….oE).

c) Letakkan σ2 pada sumbu E-W, tambahkan 90o, buat lingkaran besarnya. Ini adalah bidang σ1 σ3

d) Bidang σ1 σ3 memotong kedua bidang kekar. Bagi dua lingkaran besar antara kedua perpotongan tersebut.

Bila > 90o maka titik tengah antara kedua perpotongan merupakan letak σ3. Bila kurang dari 90o maka merupakan σ1. Maka σ3 (bila sudut lancip), berada 90 derajat dihitung dari σ1 sepanjang lingkaran besar σ1 σ3. Baca kedudukan σ1 dan σ3.