Simple Shear

Embed Size (px)

Citation preview

Definisi-Definisi didalam SesarSesar adalah rekahan atau zona rekahan pada batuan yang memperlihatkan peregeseran. Pergeseran pada sesar bisa terjadi sepanjang garis lurus (translasi) atau terputar (rotasi). Sesar merupakan struktur bidang dimana kedudukannya dinyatakan dalam jurus dan kemiringan. Separation (pergeseran relatiI semu) adalah jarak yang terpisah oleh sesar dan diukur pada bidang sesar. Komponen dari sparation dapat diukur pada arah tertentu, umumnya sejajar jurus atau arah kemiringan bidang sesar. Slip (pergeseran relatiI sebenarnya) adalah pergeseran relatiI sebenarnya pada sesar, diukur dari blok satu keblok yang lain pada bidang sesar dan merupakan pergeseran titik-titik yang sebelumnya berimpit. Total pergeseran disebut juga Net slip. Throw (loncatan vertikal) adalah jarak yang diukur pada bidang vertikal dari slip/sparation. Heave (loncatan Horizontal) adalah jarak yang diukur pada bidang horizontal. Footwall adalah blok tubuh batuan yang terletak dibawah bidang sesar. Hangingwall adalah blok tubuh batuan yang terletak di atas bidang sesar.

lasifikasi Sesar Sesar dapat diklasiIikasikan dengan pendekatan geometri yang berbeda. Beberapa klasiIikasi diantaranya adalah: - berdasarkan hubungan dengan struktur lain (sesar bidang perlapisan, sesar longitudinal, sesar transversal). - berdasarkan pola kumpulan seasar (sesar radial, sesar pralel, sesar en echelon). spek terpenting dari geometri sesar adalah pergeseran. tas dasar ini, sesar dapat diklasiIikasikan sebagi berikut: Berdasarkan Sifat Pergerakan Relatif Semu 1 Strike separation fault adalah pergeseran relatiI semu searah dengan jurus bidang sesar, yang terdiri dari: a Strike left separation faultJika kita berdiri disuatu blok dari suatu sesar maka akan terlihat jejak pergeseran semu pada blok yang lain bergeser kearah kiri. b Strike right separation faultJika kita berdiri disuatu blok dari suatu sesar maka akan terlihat jejak pergeseran semu pada blok yang lain bergeser kearah kanan. 2 Dip separation fault adalah pergeseran relatiI semu searah dengan kemiringan bidang sesar, yang terdiri dari : a Normal sparation fault Jika sesar dilihat penampang vertikal, jejak pergeseran pada Iootwall ditemukan d8i atas jejak yang sama pada hangingwall. b Reverse separation fault Jika sesar di lihat pada penampang vertikal, jejak pergeseran pada Iootwall dtemukan di bawah jejak yang sama pada hangingwall. B Berdasarkan Sifat Pergeseran Relatif Sebenarnya 1 Strike slip fault adalah pergeseran relatiI semu sesarh dengan jurus bidang sesar, yang etrdiri dari: a Strike left slip fault Jika kita berdiri di suatu blok dari suatu sesar maka akan terletak jejak pergeseran sebenarnya pada blok yang lain bergeser kearah kiri. b Strike right slip fault Jika kita berdiri di suatu blok dari suatu seasr maka akan terlihat jejak pergeseran sebenarnya pada blok yang lain bergeser kearah kanan. 2 Dip Slip fault adalah pergeseran relatiI sebenarnya searah dengan kemiringan bidang sesar, yang terdiri dari: a Normal slip fault Blok hangingwall relatiI turun terhadap Iootwall. b Reverse slip fault Blok hangingwall bergerak relatiI naik terhadap Iootwall. Untuk sesar vertical : tentukan salah satu blok relative bergerak terhadap blok lain, contoh ''ertikal dip slip fault. Oblique slip fault adalah pergeseran miring relative sebernarnya terhadap bidang sesar. Untuk penamaan sesar ini dipakai kombinasi istilah 'dip slip dan strike slip seperti dibawah ini a. Normal leIt slip Iault b. Normal right slip Iault c. Reverse leIt slip Iault d. Reverse right slip Iault evertical oblique slip Iault. Sesar Rotasi adalah yeng memperlihatkan pergeseran berputar pada bidang sesarnya. a Clokwise rotation fault Blok yang berlawanan bergerak searah jarum jam. b nticlokwise rotation fault Blok yang berlawanan bergerak berlawanan arah jarum jam nalisa Struktur Sesar Sesaradalahstrukturrekahanyangtelahmengalamipergeseran.SiIatpergeserannyadapat bermacam-macam,mendatar,miring(oblique),naikdanturun.Didalammempelajaristruktur sesar, disamping geometrinya yaitu, bentuk, ukuran, arah, dan polanya, yang penting juga untuk diketahui adalah mekanisme pergerakannya. Sesar dan Struktur Penyerta Gejalasesarseringkalidisertaidengangejalastrukturyanglain,misalnyakekar,lipatan,drag Iold (lipatan seretan), breksiasi abibat sesar, milonit, Iilonit dan sebagainya. Struktur-struktur ini sangat penting untuk membantu didalam analisis tentang pergerakan sesar. ekar dan Urat (;03 Kekaradalahgejalayangumumterdapatdalambatuan.Kekardapatterbentukkarenatektonik (deIormasi)dandapatterbentukjugasecaranontektonik(padasaatdiagenesa,proses pendinginan dsb). Dalam hal ini kita membatasi pada jenis kekar yang terbentuk secara tektonik. Kekar merupakan salah satu struktur yang sulit diamati, sebab kekar dapat terbentuk pada setiap waktukejadiangeologi,misalnyasebelumterjadinyasuatulipatan,atauterbentuknyasemua strukturtersebut.HaliniyangjugamerupakankesulitanadalahtidakadanyaataurelatiIkecil pergeseran dari kekar, sehingga tidak dapat ditentukan kelompokmanayang terbentuk sebelum dan sesudahnya. Secara kejadiannya (genetik) kekar dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu: a. ekargerus(shearfracture):adalahrekahanyangbidang-bidangnyaterbentukkarena adanya kecenderungan untuk salin bergeser (sghearing). b. ekartarik(extentionfractire):adalahrekahanyangbidang-bidangnyaterbentukkarena adanya kecenderungan untuk saling menarik (meregang). Extension Iarcture dapat dibendakan sebagai: O Tension fracture : ialah kekar tarik yang bidang rekahnya searah dengan arah tegasan. O #elese fracture : ialah rekekar yang terbentuk akibat hilangnya atau pengurangan tekanan dan tegak lurus terhadap gaya utama. B Breksi sesar dan Milonit Bidangsesarbiasanyatrerisiolehbahan-bahanIaregmentalyangdisebutreksisesar. dakaalanya bahan ini agak lunak dan hancur yang disebut sebagai ouge, juga pada batuan metamorImenunjukkanlembar-lembaryangberupastrukturaliran.Padabagianyangsangat intensiItingkatkehancurannya9deIormasi),zonasesardapatberupaserbukberbutirhalusdan lunak yang disebut 2ilonit. Gejala-gejalainimerupakanbukti-buktiyangdapatdipakaiuntukmendugakelurusandan kemenerusandarijalursesar.rah-arahnyamisalnyadidapatkandariorientasimemanjangnya Iragmenataujalurbreksiasi,arahbidang-bidanggerusan(shearing)danmilonitdansebagainy. rah ini akan membantu untuk menentukan bidang sesar. C Struktur seretan /7, Strukturseretan(faultdragataudragfold)adalahgejalapenyertadisekitarbidangsesaryang terbentukakibatpergerakansesar.StrukturinidapatmenunjukkangerakrelatiIsebenarnya. Struktur ini tampak pada perlapisan atau bidang Ioliasi. da2macamseretan(drag)yangdapatterbentukyaituseretannormal(nor2alfold)dan seretan naik (reverse drag). D Cermin sesar (8.038/08 dan Gores garis (897,943 Slickensidesatau cerminsesar adalah gejalayang tampak pada permukaanbidang-bidangyang tergeser.Dapatterbentukpadabidangsesarataubidang-bidangkekaryangmenyertainya. Struktur tersebut merupakan bidang-bidang halus, dan goresan-goresan (striations) yang seolah-olahdipoles.Seringkalidisertaidenganjenjang-jenjang(steps),yangmerupakankekaryang terbentuk akibat gerak relatiI dari bidang itu. Metoda hukum dihedral (didres droitis Setiapbidangsesardapatdibagiolehbidnagbantu(planauxiliaire)menjadiempatdihedral (diedresdroitis).Bidangbantuadalahbidangyangtegakluruskepadategasangerusdangores-garis serta mengandung tegasan normal (on ). Duadehedrayangberlawanandisebutdominantekanan(co2pression)danduayanglainnya disebuttarikan(extension)sebagaiIungsidariarahpergerakansesar.Dinyatakansecarajelas sebagidihedralpendekatan(shortening)diamanaterdapat(o1)dandihedralpemanjangan (lengtening) dimana terdapat (o3). Istilah-istilahtersebitsangatumumdalamseismologiterutamapadaperhitunganmekanisme pusatgempa(Iocalmecanism).Dalammenyajikanmetodatersebutditerapkandandibenarkan penggunaanhukum-hukumdihedral(diedresdroitis)padaaplikasipenelitiantentangkondisi mekanik yangs esuai dengan satu proses gempa bumi (seismik). Beberapa onsep dalam interpretasi struktur Interpretasi struktur dapat dilakukan pada skala yang beragam, padaskala yang mikro, pada suatu jalursesarsampaipadasuatuwilayah.Untukituperludibuatbatasandanasumsiuntuk menerapkanteori-teoriyangada.Salahsatukendalalaindidalaminterpretasistrukturadalah batasanwaktu,yaitukejadianataugenerasidaristrukturtersebut.Olehkarenaituperlu diperhatikanapabiladaribeberapastrukturyangadaberlainanwaktukejadiannya,artinya berbeda sejarah tektoniknya. BeberapakonsepdikembangkandiantaranyaolehMoodydanHill(1956)yangmembahas tentangurutankejadianstrukturberdasarkanarahtegasanataugayayangbekerjapadasuatu wilayah.KonseplaindikembangkanolehTchalenko(1970)danHarding(1973)yang menjelaskanbahwapadageraksesarmendatar,gejalayangterdapatpadajalursesaradalah komponengerakkopelyangbekerjaakibatseasartersebut.Gerakkopeltersebutmenghasilkan komponen tarik atau extension (E) dan komponen tekan atau compression (C). PerbedaandarimodelMoodydanHilldanHardingadalaharahgayapembentukknya.Bila Moody dan Hill mebngunakan pure shear sebagai gaya penyebab terbentuknya shear. Sedangkan Harding mengunakan simple shear. Penyelesaian Geometri didalam pergerakan sesar Prinsipataupunmodeltentangkinematikadandinamikastrukturseringkali,danakanlebih mudah ditampilkan dalamgambaran dua dimensi,yaitu pada tampak peta penampang. Bebrapa contoh yang dipakai sebagai analisis pergerakan sesar diantaranya O Hubunganantarategasanutamadanpolakekargerusyangberpasanganatausesar mendatar utama. O Hubunganantarasesarataujalursesardenganstrukturkekar(tensiongashdanshear) atau lipatanminor yang menyertainya. O Hubungan antara dan pola keterakan (strain ellips) didalam jalur sesar. DaribeberapaprinsipinisecarateoritisdapatdiketahuisiIatgeraksesarsebenarnya(slip). Didalam skala kecil siIat gerak sebenarnya ini misalnyadapat terlihatpada gores-garis (striations) padacerminsesar(slickenside).Padakasusuyanglebihumum,kedudukandansiIatgerakini harusditentukandenganmenerapkankaidahteoriataumodelyangberlaku.Geraksuatusesar tidak selau mutlak mendatar seperti tampak pada peta, normal atau naik apada penampang, akan tetapi dapat bervariasi antara ketigajenis geraktersebut. OlehKarenaitu kaidah atau model dan interpretasi gerak sesar sebenarnya harus dapat dibatyangkan dalam gambar tiga dimensi. Penentuan Pergeseran Blok Sesar Padabidangsesardanbloksesar(dapatberupahangingwallatauIootwall)seringterdapat petununjukyangmengidentiIikasikanadanyapergeseran.Petunjukdapatberupakenampakan Iisikyangsejajaratautegakluruspergeseranpadabidangsesar(goresgaris,tensisongash, co2pressionfracture,rekristalisasi,faultstepdsb.)BerdasarkanpengamatankenampakanIisik tersebut secara teliti akan dapat membantu untuk penentuan pergeseran sewaktu sesar terbentuk. Penentuan rah Tegasan TegasanyangmenyebabkanterjadinyasesardapatditetapkansecaragraIismelauibantuan proyeksistereograIis.Datayangdiperlukanadalahkedudukanbidangsesar(jurusdan kemiringan),sudutpitchgoresgarisdanarahnya,jenispergeseransinistraldandekstral). Tegasan o2 terletak pada bidang sesar dan tegak lurus gores garis (bidang B). Tegasan o1 dan o3 terletakpadabidangyangtegakluruso2(bidangT).DengandemikianbidangBdanTsaling tegak lurus, sehingga o2 menjadi tegak lurus o1 dan o3. Bidang T dan bidang sesar saling tegak lurus, keduanya berpotongan menuruti gores garis. Kedudukano1memebentuksudutlancipterhadapgoresgaris.Sesarterbentukmelaluibidang retakanyang sebelumnya telah ada. Kedudukan sesar sangat dipengaruhi oleh kedudukan kekar yangtelahadasebelumnya.Kedudukankekarpadabatuandapatberagam,sehinggaapabila berkembangmenjadi sesar karan adanya tegasan tektonik dengansatu arah tertentu, maka sesar yangakandihasilkandaptberagampulajenisnya,yaitudapatmenjadisesarnaik,turundan geser mendatar. Jenis pergeserannya juga dapat mengiri dan menganan. Dengan demikian dapat jugaditemukanpadasatusingkapanadanyasesarminoryangbedajenismaupunmacam pergeserannya meskipun penyebabnya adalh tegasan tektonik yang masih sama. FKTOR PEMBENTUK STRUKTUR GEOLOGI Strukturgeologiataustruktursekunderyangterbentukakibatadanyagayagayayangbekerja padasuatumasabatuansehinggaterjadiperubahan/deIormasiyaituerathubungannyadengan istilah Stress` dan Strain`. O Tegasan (Stress) Yaitu gaya yang bekerja pada suatu masa batuan O Keterikan (Strain`) yaituperubahanukutrandanbentuk(deIormasi)suatumasabatuanakibattegasan (Strain`) MCM-MCM KETERIKN BERDSRKN GY PEMBENTUKNY 1. PURE SHER (rrotational Strain`) kibat gaya tekanan dan tarikan (co2presional & tensional`). 2. SIMPLE SHER (#otational Strain`) kibat gaya couple`. Macamkeretakanberdasarkangayapembentuknyaadaduamacam,yaitu"Irrotational Strain" (Pure Shear) dan "Rotational Strain (Simple Shear). "Pure Shear Disebabkan oleh tegasan tekanan atau tegasan tarikan, seperti model yang dikembangkan oleh Moody dan Hill. Model Ini akhir-akhir ini dipertanyakan oleh banyak ahli, karena memuat anggapan yang terlalu sederhana tentang adanya tegasan utama berarah utara-selatan. Pencantuman tingkat-tingkatan orde pembentukan struktur tidak mengan dung pengertian secarakronologisdalamartipembentukanorde1,kemudiandiikutiorde-ordeselanjutnya(orde 2,3,danselanjutnya).Melainkansuatuprosessimultan.PengertianOrdedisinihanya mengandung pengertian orde-orde berikutnya (2,3,dst) memiliki orientasi dan dimensi yang lebih kecil serta dibatasi oleh sesar-sesar orde yang lebih tinggi. Sedangkantegasangerus(shearstress)akanmenyebabkanrotationalstrain/simpleshear sepertimodeldariHarding,1974;Sounder,Thomasetal,1973.Padaprinsipnyasistemretakan asli (shear Iracture dan tension Iracture) terdapat dalam 'pure shear, dan shear Iracture tersebut bilatergeserakanmenimbulkan'shearstressyangbersiIat'couple,yangberakibatpula terbentuknya'simpleshear.Blok-blokyangdibatasibidanggerus(shearplane)tersebut menimbulkantegasantekananbaruyangmembentuksudut45-75()terhadapbidang gerus/sesar. Tegasantekanan(compressivestress)inilahyangmembentuksistem'pureshearbaru yangmempunyaiarahpenyimpangan15-45()terhadaptegasantekananterbesarpertama. Jadipadahakekatnya'pureshearakanmembentuk'simpleshear,dan'simpleshearakan membentuk'pureshear'yanglain,ataudapatdikatakanbahwa'pureshearIakan menghasilkan'simpleshearIdan'pureshearIIakanmenghasilkan'simpleshearIIdan 'pure shear III, demikian seterusnya. Konsekuensinya,melaluiSubsidiaryStressataupembentukantegasanbaruyang melewatiprosespembentukan'puresheardan'simpleshearyangberulang-ulangtersebut, akanmembentuk struktur baru yangjugamengikutihukum kekandasanbatuanyang sama. Jadi pengertianstrukturpenyerta(subsidiarystucture)padaprinsipnyaadalahbentukan-bentukan strukturbaruyangtersebutdiatas,dibandingkandenganstukturutamayangtelahterbentuk terdahulu. Orientasi kekar terhadap sesarnya akan membentuk kisaran sudut yang tertentu besarnya, yaitu untuk gash Iracture bervariasi antara 45 sampai 75, sedangkan untuk lipatannya bervariasi antara 15 sampai 45 (Tjia,H.D,1971, 'Iault movement, reorinted stress Iield and subsidiary structures, Tsukiji Shokan Publishing Co Ltd, Tokyo, p.49-70). Sedangkan shear Iracture biasanya berpasangan dan masing-masing membentuk sudut lebih kurang 30 terhadap gash Iracture (prinsip kekandasan batuan). B. Sesar dan Unsur Penyertanya Yang dimaksud struktur penyertanya adalah struktur geologi yang terjadi akibat sesar. Dalam menganalisa suatu sesar, sangat penting untuk mengetahui sampai pergeseran relatiI sebenarnya (slip), sehingga dapat diketahui macam gerakannya yakni Strike Slip, Dip Slip, Oblique Slip. 1. Sesar dengan pergeseran strike slip dijumpai pada sesar-sesar dengan pergeseran sejajar jurus sesar, yaitu sesar mendatar, gesr kiri atau kanan. 2. Sesar dengan pergeseran Dip Slip dijumpai pada sesar-sesar dengan pergeseran sejajar Dip sesar, yaitu sesar normal, atau sesar naik. 3. Sesar dengan pergeseran Oblique Slip dijumpai pada sesar-sesar dengan pergeseran membentuk sudut miring baik terhadap jurus dan dip sesar, contoh penamaan sesar seperti KlasiIikasi Rickard,1972. Penentuan slip suatu sesar dapat dianalisis bedasarkan struktur penyertanya disekitar jalur sesar dengan menerapkan beberapa model yang ada, contoh dari bagian-bagian struktur penyerta sesar adalah: O Bidang Sesar Dan Gores Garis (Slicken Slide) Secara geometris bidang sesar adalah struktur bidang, kedudukannya diukur berdasarkan jurus dan besar kemiringannya. Ciri pokok yang terdapat pada bidang sesar adalah gores garis yang secara geometris merupakan gores garis, sehingga kedudukannya ditentukan dari pengukuran plunge, bearing, dan rake-nya. Gores garis ini dapat terbentuk pada bidang kekar yang menyertainya, biasanya pada kekar gerusnya (shear Iracture). Disamping gores garis biasanya pada bidang sesar terdapat gejala-gejala struktur minor yang lain dan terdapat dipermukaan bidangsesar, semisalnya step gash dan step shear. nalisis-analisis struktur minor ini dapat digunakan untuk menentukan slipnya. Shear Strain Simple ShearPerhaps the most Iamiliar illustration oI shear is the movement oI rocks on opposite sides oI a Iault as shown here. Because this type oI shear is the easiest to visualize, it is called si2ple shear.Imagine when the Iault starts moving we draw a line at right angles to the Iault. s the Iault slips, the line rotates (and also lengthens), and angleincreases. However, anglewill never reach 90 degrees unless the slip on the Iault is inIinite. Pure Shear ny time an object is deIormed, shear occurs. For example, in the top row a block is deIormed without changing area. It looks like the only deIormation involved is compression and extension. However, iI we examine the diagonals oI the block (bottom row) we see that there is indeed shear because the angle between the diagonals changes. This sort oI shear is called pure shear.