86078650-analisa-sesar.pdf

Workshop geologi struktur 2010/201 By : Geo_’05

ANALISA SESAR

Sesar adalah struktur rekahan yang telah mengalami pergeseran. Secara geometris

sesar merupakan struktur bidang, walaupun keberadaannya di lapangan dapat berupa

bidang atau jalur sesar. Sesar umumnya berhubungan dengan struktur yang lain terutama

rekahan secara umum, lipatan, bidang belahan dan sebagainya. Gejala utama dalam sesar

adalah adanya pergerakan diferensial pada arah yang sejajar dengan bidang rekahan.

Panjang sesar berkisar dari beberapa inci hingga ratusan mil, sedang pergerakan yang

terjadi dapat hanya beberapa milimeter hingga beberapa puluh kilometer.

Jurus dan kemiringan sesar diukur dengan cara yang sama seperti kita mengukur

jurus dan kemiringan perlapisan . Hade adalah suatu istilah yang digunakan untuk

menunjukan sudut komplemen kemiringan. Jadi hade sama dengan 90 o dikurangi besar

sudut kemiringan.

Meski banyak sesar merupakan patahan yang mulus (clean-cut) tetapi peralihan-

tempatnya sering kali tidak hanya terjadi pada suatu rekahan tunggal , tetapi terdistribusi

dalam suatu zona sesar yang lebarnya dapat mencapai ribuan kaki. Zona sesar dapat

tersusun dari beberapa sesar kecil atau mungkin merupsakan zona breksi atau milonit.

Pensesaran distributif terjadi apabila pergerakan diferensial terjadi dalam bentuk

peralihtempatan sistematik-kecil, disepanjang rekahamn-rekahan yang sangat rapat.

Perpotongan antara sesar dengan permukaan bumi disebut garis sesar (fault line),

jejak sesar (fault trace), atau singkapan sesar (fault out crop). Garis sesar itu dalam peta

digambarkan sebagai garis lurus atau garis kurvatur. Ada satu hal yang khusus, yaitu

apabila kemiringan sesarnya kecil sedang topografinya tinggi, maka garis sesar tersebut

mungkin akan terlihat tidak teratur.

Klasifikasi dan deksripsi.

Klasifikasi sesar didasarkan terutama pada kedudukan bidang sesar dan sifat

pergeseran sebenarnya. Berdasarkan dinamika pergerakan sesar, yang dihubungkan dengan

prinsip tegasan utama (Anderson, 1951), dikenal tiga (3) jenis sesar yang utama, yaitu sesar


normal, sesar mendatar dan sesar naik. Secara deskriptif geometri, yang didasarkan pada

sifat gerak (separation) dan arah pergerakan sebenarnya (slip) pada bidang sesar, ketiga

jenis sesar tersebut dapat dikelompokkan ke dalam sesar regangan (extension), strike–slip

dan sesar kontraksi atau kompresi (contraction). Beberapa klasifikasi yang lain yang

digunakan umumnya mengacu pada variasi dari sifat utama ini, misalnya oblique slip-fault

(gerak miring), thrust fault (sesar kompresi dengan sudut kecil) dan sebagainya.

Sesar dapat dikenali dari foto udara atau peta topografi,. yang berupa; kelurusan,,

atau gawir pada suatu perbukitan atau lembah, kelurusan atau pembelokan arah alur sungai

yang menyolok.

Gejala sesar secara umum dapat dikenal di lapangan sebagai berikut :

- Gawir sesar atau bidang sesar

- Jalur terbreksikan, perlapisan yang terganggu atau hancuran (gouge, milonit)

- Deretan sumber-sumber air panas

- Penyimpangan yang menyolok dari kedudukan lapisan

- Pergeseran batas lapisan batuan, perulangan atau hilangnya suatu satuan

batuan.

- Adanya gejala struktur minor lainnya seperti kekar, baik yang bersifat gerus

(shear) atau tarikan (tension), cermin sesar (slickenside), gores-garis

(striation), breksi sesar, struktur lipatan dan sebagainya.

Menentukan sifat pergeseran sesar

Untuk mempelajari sesar dilapangan, seringkali diperlukan bermacam data. Hal

yang paling penting, disamping menentukan jalur atau kedudukan sesar, adalah

menentukan sifat pergeseran sebenarnya (slip). Sifat pergeseran sesar dapat dikenali

langsung dilapangan, misalnya bidang sesar disertai dengan cermin sesar yang jelas

memperlihatkan sifat pergeserannya, atau lipatan seretan yang menyertai sesar. Didalam

kenyataannya, hal ini tidak selalu atau jarang dijumpai. Oleh karena itu pentingnya untuk

mengamati, memerikan dan mengukur gejala struktur sesar selengkap mungkin, sehingga

akan membantu didalam analisa untuk menentukan sifat pergeserannya.


Kekar, Urat-urat (vein) dan Stilolit

Kekar adalah rekahan yang tidak memperlihatkan pergeseran, atau sedikit

mengalami pergeseran. Kekar dapat dibedakan Berdasarkan kejadiannya yaitu kekar

regangan (dilational/extensional), kekar gerus (shear) atau kombinasi dari keduanya

(hybrid) Hubugan kejadian kekar dengan prinsip tegasan utama identik dengan sesar

Suatu sisitem kekar umumnya mempunyai keteraturan dengan sisitem sesar dan

lipatan.. Kekar regangan umumnya sejajar atau tidak lurus sumbu lipatan. Urat (vein)

adalah rekahan yang telah diisi oleh mineral secara umum mempunyai sifat kejadiannya

yang sama dengan kekar

a. Sesar turun

Gejala-gejala /pengaruh-pengaruh primer dari sesar turun

1. Kemiringan bidang sesarnya besar dan dapat merubah kedudukan lapisan batuan

sedimen menjadi lebih besar hingga vertical ( > 45o )

2. Perubahan mendadak pada kedudukan bidang lapisan batuan

3. Berhentinya secara mendadak daripada struktur lainnya

4. Perulangan/hilangnya satu satuan batuan

5. Perubahan pada jalus/facies metamorfisme

6. Gejala sesar yang khas dapat ditemukan berupa orientasi ke bawah yang terkesan pada

bidang sesarnya seperti spur, slickenslide, scratchs, trail, fault brecia, dan drag fold.

7. Mempunyai gawir sesar.

8. Mempunyai cermin sesar

9. Adanya gores-garis ( striasi )

10. Adanya bidang sesar

11. Ditemukan banyak kekar tarik ( extension joint ).

Gejala-gejala / pengaruh-pengaruh sekunder dari sesar turun adalah :

1. Ditemukan penjajaran mata air


2. Sering memperlihatkan reverse drag ( perlengkapan pada lapisan )

3. Terdapat bersejajaran ( sering dijumpai dalam bentuk tangga )

4. Terdapat daerah yang berawa-rawa.

5. Umumnya arah-arah kekar searah dengan bidang sesar.

6. Ditemukan morfologi triangular facet

b. Sesar Naik

Gejala-gejala/pengaruh-pengaruh primer dari sesar naik antara lain :

1. Suatu kenampakan kemiringan bidang sesar yang relative kecil ( < 45o ) dan biasanya

posisi miring masuk ke dalam

2. Batuan tua menumpangi batuan yang lebih muda

3. Ditemukan bongkah-bongkah batuan dari Hanging Wall yang terletak pada foot wall

(bongkah- bongkah asing)

4. Perulangan / hilangnya satu satuan batuan

5. Perubahan pada jalur / facies metamorfisme

6. Gejala sesar yang khas dapat ditemukan berupa orientasi ke atas yang terkesan pada

bidang sesarnya seperti spur, slickenslide, scratchs, trail, fault brecia dan drag fold.

7. Adanya mikrofold

8. Adanya breksi sesar (adanya bahan-bahan fragmental yang berukuran menyudut ).

9. Adanya milonit (material berukuran lempung yang lunak dan hancur akibat sesar naik).

10. Adanya gaugh ( material berukuran pasir halus akibat sesar naik)

11. Adanya pilonit

Gejala/gejala/pengaruh-pengaruh sekunder dari sesar naik antara lain

1. Zona sesar yang rumit dan biasanya disertai dengan batas-batas litologi yangtidak

teratur.

2. Sifatnya yang naik dan dengan daya tekanan yang bekerja menyebabkan kekar-kekar

atau penghancuran batuan pada hanging wallnya lebih banyak ditemukan.


3. Banyak dijumpai sesar sekunder yang sejajar dengan sesar utama

c. Sesar Geser

Gejala-gejala / pengaruh-pengaruh primer sesar geser adalah :

1. Kemiringan bidang sesarnya vertical (90O)

2. Ditemukan jalur penggerusan

3. Strike lapisan batuan berubah secara maksimum

4. Berhentinya secara mendadak daripada struktur lainnya

5. Mempunyai cermin sesar

6. Adanya gores garis (striasi)

7. Adanya bidang sesar

8. Adanya milonit

9. Adanya breksi sesar

10. Gejala sesar yang khas dapat dirtemukan berupa orientasi mendatar pada spur,

slickenslide, scratchs, trail, fault breccia, repeted of rocks formation, offsets of ridges

& offset stream.

11. Pelurusan jalur mineralisasi

Gejala-gejala / pengaruh-pengaruh sekunder dari sesar geser adalah :

1. Pelurusan topografi

2. Ditemukan penjajaran mata air

3. Pergeseran punggung bukit

4. Terkadang dijumpai gawir sesar, dll.

Macam – macam Pergerakan Di Sepanjang Sesar terbagi atas :

1. Pergerakan Translasional dan Rotasional

Dalam pergerakan translasional tidak terjadi perputaran relatif suatu blok terhadap

yang lain. Jadi semua garis lurus yang terpotong oleh sesar sebelum dan sesudah

pensesaran akan tetap lurus.


Dalam pergerakan rotasional garis yang sebelum tersesarkan merupakan garis

sejajar, setelah pensesaran tidak sejajar lagi. Sesungguhnya semua sesar memiliki

pergerakan rotasional. Meski demikian jika pergerakan rotasi yang terjadi tidak terlalu

besar maka pergerakan itu dianggap sama dengan pergerakan translasional

2. Pergerakan Relatif

Sesar tidak pernah mengindikasikan secara langsung blok batuan yang mana yang

bergerak, jadi ada beberapa kemungkinan pergerakan yang telah terjadi yaitu :

1. Blok sebelah kanan merupakan blok yang bergerak kebawah, sedangkan blok kiri

merupakan blok yang diam

2. Blok yang kiri merupakan blok batuan yang bergerak naik, sedangkan blok yang

kanan diam.

3. Kedua blok bergerak naik, tetapi pergerakan blok kiri lebih banyak dibamndingkan

dengan yang kanan.

4. Kedua blok bergerak turun , tetapi pergerakan blok kanan lebih banyak

dibandingkan dengan blok kiri.

Karena dalam kasus-kasus yang umum terjadi tidak didapatkan bukti langsung yang dapat

digunakan untuk mengetahuipergerakan absolutnya maka peristilahan yang biasa dipakai

dalam sesar terutama ditujukan untuk pergerakan relatif.

Istilah –Istilah Sesar :

Separation (pegerakan semu) adalah jarak tegak lurus antara bidang yang terpisah

oleh gejala sesar dan diukur pada bidang sesar. Komponen dariseparation dikukr

pada arah tertentu, yaitu sejajar jurus (strike separation) dan rah keniringan sesar

(dip separation). Sedangkan total pergeseran semu adalah net separation.

Pergeseran relatif sebenarnya (Slip) adalah pergeseran relatif pada sesar, di ukur

dari blok satu kelainnya pada bidang sesar dan merupakan pergeseran titik yang

sebelumnya berhimpit. Total pergeseran disebut net-slip.


Heave adalah komponen horisontal dari slip/separation, diukur pada bidang vertikal

yang tegak lurus jurus sesar

Throw adalah komponen vertikal dari slip/separation, diukur pada bidang vertikal

yang tegak lurus jurus sesar.

Slickenslides yaitu kenampakan pada permukaan sesar yang memperlihatkan

pertumbuhan mineral- mineral fibrous yang sejajar terhadap arah pergerakan.


Problem Set :

1. Suatu terowongan horisontal dengan arah tepat Timur – Barat, memotong sesar

dengan kedudukan N 180oE/40

o. 500 meter ke timur dari titik potong terowongan

dengan bidang sesar tersebut, dijumpai batupasir dengan kedudukan

N 0oE/30

o dan 700 meter ke arah barat dari titik potong dijumpai batupasir yang

sama dengan kedudukan yang sama pula. Batupasir tersebut telah tersesarkan. Pada

bidang sesarnya dijumpai slickenslide dengan arah gerakan dari selatan ke utara dan

besarnya rake 30o ke utara.

Tentukan besar net-slip, dip-slip, strike-slip, heave, throw, stratigraphic separation,

vertical separtion, serta horisontal separation yang diukur pada bidang vertikal yang

tegak lurus jurus lapisan.

2. Seorang geologis melakukan pembuatan terowongan horisontal dengan arah tepat

Utara – Selatan, memotong sesar dengan kedudukan N 90oE/50

o. 800 meter ke

timur dari titik potong terowongan dengan bidang sesar tersebut, dijumpai

batulempung dengan kedudukan N 270oE/20

o dan 500 meter ke arah barat dari titik

potong dijumpai batulempung yang sama dengan kedudukan yang sama pula.

Batulempung tersebut telah tersesarkan. Pada bidang sesarnya dijumpai slickenslide

dengan arah gerakan dari barat ke timur dan besarnya rake 30o ke timur.

Tentukan besar net-slip, dip-slip, strike-slip, heave, throw, stratigraphic separation,

vertical separtion, serta horisontal separation yang diukur pada bidang vertikal yang

tegak lurus jurus lapisan.

3. Seorang geologis melakukan eksplorasi migas, pada titik ketinggian 100 mdpl di

titik A, geologis tesebut menemukan adanya bidang sesar dengan slickenslide

searah dip sesar. Kedudukan bidang sesar N 0oE/30

o. Geologis tersebut melakukan

pengeboran vertikal pada titik tersebut sejauh 60 m dan kemudian melanjutkan

pengeboran pada titik B ke arah timur sejauh 500 m. Dari hasi l pengeboran titik A

dan B didapatkan data bawah permukaan sebagai berikut :


TITIK BOR A

Nama batuan Kedalaman

Top Lapisan Napal 10 m

Top Lapisan Lanau 20 m

Top Lapisan Batulempung 26 m

Top Lapisan Batupasir 30 m


Bottom Lapisan Batulempung 60 m

TITIK BOR B

Nama batuan Kedalaman

Top Lapisan Napal 26 m

Top Lapisan Lanau 30 m


Top Lapisan Batupasir 54 m

Gambarkan penampang 2 dimensinya, kemudian tentukan besar dip-slip, heave dan

thrownya batupasir yang tersesarkan.

4. Pada Lokasi Sungai Bantimala Kabupaten Pangkep terdapat jalur breksiasi pada

satu satuan batuan yang memiliki sifat fisis cenderung brittle, sehingga berkembang

dengan baik struktur penyerta berupa rekahan terbuka (gash fracture) dan rekahan

gerus (shear fracture) yang dapat dibedakan jelas dilapangan, namun tidak dijumpai

bidang sesar, maka geologis tersebut melakukan pengukuran sebagai berikut ;

Shear Fracture N....oE/...

o Gash Fracture N....

oE/...

o

316/52 248/60

318/61 252/70

325/52 256/74

326/48 257/60

333/56 259/72

359/60 262/73

336/60 262/65

342/58 262/68

345/55 262/74

346/64 266/70

352/58 275/67

353/60 276/72


Breksiasi N....oE/...

o

24 22 21 22 24

24 205 204 27 204

25 205 22 25 27

Buatlah rekonstruksi analisis sesar dengan menggunakan steronet, polar equal area,

kalsbeek counting net, dan wulf net. Kemudian tentukan nilai kedudukan bidang

sesar, net slip, rake, gash fracture, shear fracture, δ1, δ2, δ3, δ1’, δ2’ dan δ3’.

Setelah itu tentukan nama sesar pada daerah penelitian dengan menggunakan

klasifikasi Rickard,1972.

86078650-analisa-sesar.pdf

Documents