Geologi Struktur

Pengertian

Geologi struktur adalah studi mengenai distribusi tiga dimensi tubuh batuan dan permukaannya yang datar ataupun terlipat, beserta susunan internalnya.

Geologi struktur mencakup bentuk permukaan yang juga dibahas pada studi geomorfologi, metamorfisme dan geologi rekayasa. Dengan mempelajari struktur tiga dimensi batuan dan daerah, dapat dibuat kesimpulan mengenai sejarah tektonik, lingkungan geologi pada masa lampau dan kejadian deformasinya. Hal ini dapat dipadukan pada waktu dengan menggunakan kontrol stratigrafi maupun geokronologi, untuk menentukan waktu pembentukan struktur tersebut.

Secara lebih formal dinyatakan sebagai cabang geologi yang berhubungan dengan proses geologi dimana suatu gaya telah menyebabkan transformasi bentuk, susunan, atau struktur internal batuan kedalam bentuk, susunan, atau susunan intenal yang lain.

Macam-macam Geologi Struktur

1.Struktur Primer

Perlapisan

        Perlapisan merupakan salah satu struktur dari struktur geologi. Perlapisan termasuk dalam struktur primer yaitu struktur-struktur pada batuan sedimen, seperti perlapisan, lapisan bersusun (graded beding), lapisan simpang siur (cross beding), dan jrjak binatang. Sedangkan pada batuan beku adalah rekahan yang terbentuk akiibat dari pendinginan, dinamakan kekar kolom (columnar joints). Arah rakahannya yang tegak lurus bidang pendinginan, permukaan segi enam. Selain itu juga ada yang namanya laminasi yaitu  bidang perlapisan dimana ketebalan iap lapisan itu kurang dari 1cm.

2. Struktur sekunder

1.    Kekar/Rekahan

Kekar adalah suatu retakan pada batuan yang tidak/belum mengalami pergerakan. Rekahan-rekahan dalam batuan tersebut terjadi karena tekanan atau tarikan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja dalam kerak bumi, dimana pergeseran tersebut dianggap sama sekali tidak ada. Kekar dapat menjadi tempat tersimpannya sumber mineral industri tertentu, atau sebagai jalan bagi aliran air tanah.

Kekar dapat terbentuk sebagai:

1.    Kekar pengkerutan, disebabkan oleh gaya pengkerutan yang timbul karena pendinginan atau pengeringan, biasanya berbentuk poligonal yang memanjang.

2.    Kekar lembaran, sekumpulan kekar yang sejajar dengan permukaan tanah, terutama pada batuan beku. Terbentuk karena hilangnya beban di atasnya.

3.    Kekar tektonik, terbentuk karena proses tektonik, atau gaya-gaya akibat pergerakan permukaan bumi.

Berdasar genesanya

1.    Kekar gerus:     kekar yang terbentuk oleh gaya kompresi. Biasanya berpasangan, pada breksi memotong fragmen, bidang kekar lurus dan rata. Batuan akan menjadi terkoyak atau menjadi rapuh.

2.    Kekar tarik :   terbentuk oleh gaya tarik. Biasanya tidak berpasangan, tiak memotong fragmen pada breksi, bidang kekar biasanya tidak lurus dan tidak rata.

3.    Kekar Hibrid     : Berkenampakan sebagai kekar gerus yang membuka, kombinasi antara kekar gerus dan kekar tarik),

4.    Dan kekar tarik tak beraturan : arah kekar tak beraturan, sering merupakan akibat hydraulic fracturing.

Kedudukan terhadap bidang lain

1.    Dip joint

Jurusnya relatif sejajar dengan arah kemiringan lapisan batuan

2.    Strike joint

Jurusnya sejajar dengan arah kemiringan lapisan batuan

3.    Bedding joint

Bidangnya sejajar dengan bidang perlapisan batuan di sekitarnya

4.    Diagonal joint

Jurusnya memotong miring bidang perlapisan batuan sekitarnya

Berdasarkan ukurannya sesar dibedakan menjadi 3, yaitu :

1.    Micro joint, ukurannya kurang dari 1 inch dan hanya dapat dilihat melalui mikroskop

2.    Major joint, dapat dilihat pada contoh singkapan dengan ukuran kurang dari 10 ft

3.    Master joint, dapat dilihat melalui foto udara ukurannya ± 100ft

Berdasarkan bentuknya, kekar dapat dibedakan menjadi dua (menurut Hodgson), yaitu:

1. Kekar sistematik

Kekar sistematik selalu dijumpai dalam pasangan (set). Tiap pasangan ditandai oleh arahnya yang serba sejajar bila dilihat dari kenampakan di atas permukaan (belum tentu demikian pada kenampakan vertikalnya). Kekar sistematik umumnya mempunyai bidang-bidang kekar yang rata atau melengkung lemah, dan biasanya hampir tegak lurus pada batas litologi (bidang perlapisan)

2. Kekar tak sistematik

Kekar yang tak sistematik dapat saling bertemu, tetapi tidak memotong kekar lainnya. Permukaannya selalu lengkung dan umumnya berakhir pada bidang-bidang perlapisan.

2.    Sesar/patahan (fault)

Sesar adalah kekar/retakan batuan yang telah mengalami perpindahan atau pergeseran. Pergeseran itu terjadi berkisar antara beberapa meter hingga mencapai ratusan kilo meter. Sesar merupakan jalur lemah yang lebih banyak terjadi pada lapisan keras dan rapuh.

Beberapa bukti adanya sesar adalah:

- cermin sesar dan gores garis

- pergeseran bidang pelapisan batuan, urat, dsb.

- zona hancuran atau breksiasi

- perulangan lapisan yang sama

- hilangnya lapisan yang seharusnya ada (disebut hiatus)

- bukti-bukti fisiografi, misalnya kelurusan sungai, gawir sesar, dsb.

Macam-macam sesar

1. Berdasar gerak hanging wall terhadap foot wall

a.    Sesar turun/normal = cirinya adalah adanya pemanjangan, ada lapisan hilang

b.    Sesar naik = cirinya adanya pemendekan, ada lapisan yang menumpuk

2. Berdasarkan ada tidaknya gerakan rotasi

a.   Sesar translasi

Masing-masing blok tidak ada gerak rotasi. Garis yang sejajar dengan blok lain tetap sejajar.

b.    Sesar rotasi

Terdapat gerak rotasi antara blok yang satu dengan yang lainnya. Ada titik yang tidak mengalami pergeseran.

3. Berdasarkan rake net slip

a.       Strike slip fault : Arah gerakan sejajar bidang sesar

b.      Dip slip fault : Arah gerakan teka lurus bidang sesar

c.       Diagonal fault

Pergerakan Sesar

1.    Stick slip (tidak kontinyu)

Sesar yang bergerak secara tiba-tiba dengan menyimpan energi besar seperti ini menyebabkan terjadinya gempa bumi.

2. Stable sliding (kontinyu)

Disebabkan oleh adanya fluida yang menyebabkan gerakan terus berlangsung.

3.    Lipatan  (Fold)

      Adalah permukaan pada batuan, baik dalam batuan sedimen maupun batuan metamorf. Bila penekukan membentuk busur, dinamakan antiklin. Jika berbentuk palung disebut sinklin.

Lipatan ditandakan dengan adanya gelombang pada suatu lapisan kilit bumi, yang ditunjukkan oleh perlapisan batuan sedimen, batuan vulkanik, maupun batuan metamorf.

Menurut kejadiannya lipatan sering diklasifikasikan sebagai hasil gejala tektonik maupun non tektonik. Perlipatan batuan ini terjadi dikarenakan material penyusun batuan tersebut bersifat elastik, sehingga saat terjadi tekanan batuan tersebut mengalami perlipatan. Sedangkan jika material penyusun batuannya berupa material yang bersifat keras dan kaku maka saat batuan tersebut memperoleh tekanan akan mengebabkan perpatahan.

Berdasarkan bentuk lipatan dapat dibedakan sebagai berikut:   

1.    Antiklin

Apabila unsur dalam lipatan dengan membentuk seperti busur yaitu dengan puncak di atas seperti (n).

2.    Sinklin

Apabila unsur dalam lipatan membentuk seperti palung seperti huruf (u).

4.    Ketidakselarasan

Ketidakselarasan adalah permukaan erosi atau non-deposisi yang memisahkan lapisan yang lebih muda dari yang lebih tua dan menggambarkan suatu rumpang waktu yang signifikan. Ketidakselarasan digolongkan berdasarkan hubungan struktur antar batuan yang ditumpangi dan yang menumpangi. Ia menjelaskan rumpang pada sikuen stratigrafi, yang merekam periode waktu yang tidak terlukiskan di kolom stratigrafi. Ketidakselarasan juga merekam perubahan penting pada satu lingkungan, mulai dari proses pengendapan menjadi non-deposisi dan/atau erosi, yang umumnya menggambarkan satu kejadian tektonik yang penting.

Pengenalan dan pemetaan sebuah ketidakselarasan merupakan langkah awal untuk memahami sejarah geologi suatu cekungan atau provinsi geologi. Ketidakselarasan diketahui dari singkapan, data sumur, dan data seismik yang digunakan sebagai batas sikuen pengendapan.

Proses terbentuknya adalah:

1.      Pembentukan batuan tua

2.      Adanya erosi dan pengangkatan

3.      Pengendapan batuan yang lebih muda

Macam-macam ketidakselarasan

1. Angular uncomformity

Ketidakselarasan yang terbentuk akibat adanya sudut antara lapisan yang tua dengan lapisan yang lebih muda. Hubungan ini merupakan tanda yang paling jelas dari sebuah rumpang, karena ia mengimplikasikan lapisan yang lebih tua terdeformasi dan terpancung oleh erosi sebelum lapisan yang lebih muda diendapkan.

2. Discomformity

Adanya lapisan yang hilang antara lapisan yang tua dengan lapisan yang lebih muda. Sehingga umur kedua lapisan memiliki selisih yang sangat jauh. Dan dimana lapisan yang berada di bagian atas dan bawah sejajar, namun terdapat bidang erosi yang memisahkan keduanya (umumnya berbentuk tidak rata dan tidak teratur).

3. Noncomformity

Adanya batuan kristalin (beku/metamorf) yang berbatasan langsung dengan batuan sedimen. Lapisan yang berada di atas dan di bawah bidang ketidakselarasan berhubungan secara sejajar/paralel dimana tidak terdapat bukti permukaan erosi, namun hanya bisa diketahui berdasarkan rumpang waktu batuan.