analisis struktur geologi - perpustakaan digital...

Analisis Struktur Geologi

53

Foto IV-10 Gejala Sesar Anjak Cinambo 3 pada lokasi CS 40.

4.1.4 Sesar Anjak Cisaar 1

Gejala sesar ini dijumpai pada Sungai Cisaar pada lokasi CS 40, CS 41, CS 4, CS

2, dan CS 10. Kehadiran sesar ini ditunjukkan oleh adanya lapisan tegak pada Sungai

Cisaar (foto IV.11 dan foto IV.12). Selain itu sesar ini ditandai dengan adanya kekar

gerus yang dominan di lapangan. Berdasarkan analisis kinematika dari data elemen

struktur yang diperoleh di lapangan (Lampiran C), didapatkan kedudukan bidang sesar

yaitu N115ºE/ 46ºSW.


54

Foto IV-11 Gejala Sesar Anjak Cisaar I berupa lapisan tegak pada lokasi CS 4.

Foto IV-12 Gejala Sesar Anjak Cisaar I berupa lapisan tegak pada lokasi CS 6.


55

4.1.5 Sesar Anjak Cisaar 2

Gejala sesar ini dijumpai pada Sungai Cisaar dan Sungai Cipaingeun pada lokasi

CS 66 dan LDR 29. Sesar ini juga diperkirakan berperan sebagai kontak antara Satuan

Konglomerat Citalang dengan Satuan Batulempung Cisaar, Satuan Batulempung Cisaar

dengan Satuan Batulempung Subang. Kehadiran sesar ini ditunjukkan dengan adanya

curug pada Sungai Cipaingeun (foto IV.13) serta adanya kekar tarik dan kekar gerus yang

dominan di lapangan. Berdasarkan analisis kinematika dari data elemen struktur yang

diperoleh di lapangan (Lampiran C), didapatkan kedudukan bidang sesar yaitu berkisar

N157ºE/67ºSW.

Foto IV-13 Gejala Sesar Anjak Cisaar II berupa lapisan tegak pada lokasi LDR 29.

4.1.6 Sesar Mendatar Cinambo.

Sesar ini dijumpai pada bagian selatan Sungai Cinambo pada lokasi CNB 23 dan

CNB 24. Kehadiran sesar ini ditunjukkan oleh adanya gores garis dan kekar gerus yang

intensif pada singkapan batupasir-batulempung dan adanya sesar geser minor yang

terlihat pada foto IV.4. Berdasarkan analisis kinematika dari data elemen struktur yang

diperoleh di lapangan (Lampiran C), didapatkan kedudukan bidang sesar yaitu N 153º E/

89ºSW.


56

Foto IV.14 Gejala Sesar Mendatar Cinambo pada lokasi CNB 24

4.1.7 Sesar Mendatar Cikandang

Sesar ini dijumpai pada bagian selatan Sungai Cikandang pada lokasi CKG 9 dan

CKG 14. Kehadiran sesar ini ditunjukkan oleh adanya sesar geser minor yang terlihat

pada foto IV.15 dan foto IV.16. Berdasarkan pengamatan di lapangan, didapatkan

kedudukan bidang sesar minor yaitu N 213º E/ 89ºSW.


57

Foto IV.15 Gejala Sesar Mendatar Cikandang pada lokasi CKG 9.


58

Foto IV.16 Gejala Sesar Mendatar Cikandang pada lokasi CKG 14.

4.1.8 Sesar Mendatar Cisaar

Sesar ini dijumpai pada bagian selatan Sungai Ciasar pada lokasi CS 25.

Kehadiran sesar ini ditunjukkan oleh adanya gores garis, kekar gerus yang intensif pada

singkapan batupasir-batulempung dan adanya sesar geser yang terlihat pada foto.

Berdasarkan pengamatan di lapangan terdapat bidang sesar minor, yaitu N120ºE/86 ºSW.


59

Foto IV.17 Gejala Sesar Mendatar Cisaar pada lokasi CS 25.


60

Foto IV.18 Gejala Sesar Mendatar Cisaar pada lokasi CS 25.

4.1.9 Sesar Normal Cariang

Sesar Normal Cariang ini berbentuk setengah melingkar mengikuti bentukan

morfologi dari Pasir Cariang. Adanya sesar ini diinterpretasikan berdasarkan morfologi

Pasir Cariang, kedudukan lapisan Satuan Konglomerat-Batupasir terhadap kedudukan

lapisan umum daerah penelitian dan perbedaan umur antara Satuan Batulempung C yang

berumur Pliosen dengan Satuan Konglomerat-Batupasir yang berumur Pleistosen.


61

4.2 Struktur Lipatan 4.2.1 Antiklin Cinambo

Lipatan ini dijumpai pada lokasi CNB 6 pada sungai Cinambo. Lipatan ini

diinterpretasikan tidak berkembang secara intensif karena lipatan ini tidak dijumpai pada

lintasan lain. Kemenerusannya diperkirakan sesuai dengan penunjaman sumbu

lipatannya. Lipatan ini memiliki sumbu yang berarah baratlaut-tenggara. Dari pengolahan

data bidang perlapisan di daerah penelitian, didapatkan kedudukan sumbu lipatan yaitu

17º, N289.7ºE serta bidang sumbu dengan kedudukan N113ºE/76ºSW. Berdasarkan

klasifikasi Rickard (1971) dalam Modul Praktikum Struktur (2005), lipatan ini termasuk

ke dalam Inclined Fold (Lampiran C).

Foto IV.19. Singkapan Antiklin pada lokasi CNB 6.

4.2.2 Antiklin Cisaar

Lipatan ini berada di antara lokasi CS 33 dan CS 43, CS 18 dan CS 19 pada

sungai Cisaar, dan diantara LDR 8 dan LDR 9 pada sungai Cipaingeun. Lipatan ini

memiliki sumbu yang berarah baratlaut-tenggara. Dari pengolahan data bidang perlapisan

di daerah penelitian, didapatkan kedudukan sumbu lipatan yaitu 33.5º, N297ºE serta


62

bidang sumbu dengan kedudukan N 297ºE/89.2ºNE. Berdasarkan klasifikasi Rickard

(1971) dalam Modul Praktikum Struktur (2005), lipatan ini termasuk ke dalam Upright

Fold (Lampiran C).

4.2.3 Sinklin Cipicung

Lipatan ini berada di lembah sungai Cipicung. Kemenerusannya diperkirakan

sesuai dengan penunjaman sumbu lipatannya. Lipatan ini memiliki sumbu yang berarah

baratlaut-tenggara. Dari pengolahan data bidang perlapisan di daerah penelitian,

didapatkan kedudukan sumbu lipatan yaitu 18.4º, N286.9ºE serta bidang sumbu dengan

kedudukan N286.9ºE/ 86.9ºNE. Berdasarkan klasifikasi Rickard (1971) dalam Modul

Praktikum Struktur (2005), lipatan ini termasuk ke dalam Upright Fold (Lampiran C).

4.2.4 Sinklin Cibeber

Lipatan ini berada diantara lokasi CLT 6 dan CCR 12 pada daerah Cibeber.

Lipatan ini memiliki sumbu yang berarah relatif barat-timur. Dari pengolahan data bidang

perlapisan di daerah penelitian, didapatkan kedudukan sumbu lipatan yaitu 33.5º, N297ºE

serta bidang sumbu dengan kedudukan N297ºE/89.2ºNE. Berdasarkan klasifikasi Rickard

(1971) dalam Modul Praktikum Struktur (2005), lipatan ini termasuk ke dalam Upright

Fold (Lampiran C).

4.3 Mekanisme Pembentukan Struktur Geologi

Berdasarkan analisis struktur geologi, daerah penelitian diinterpretasikan berada

pada zona foreland (Gambar IV.2) yang sangat berhubungan dengan adanya pemendekan

regional dari rezim tektonik kompresi yang membentuk suatu konfigurasi sesar naik yang

dinamakan dengan jalur anjakan-lipatan (fold thrust belt). Zona foreland disebut juga

dengan zona eksternal yang dicirikan oleh deformasi plastis yang kurang dominan. Zona

ini tidak dipengaruhi oleh kondisi metamorfisme dan strain yang bersifat non-penetratif

(Marshak dan Mitra, 1988). Sesar anjak pada daerah penelitian dapat diinterpretasikan

berhubungan dengan tektonik “thin-skinned” yang bekerja pada suatu lapisan stratigrafi,

serta tidak melibatkan adanya pergerakan dari batuan dasar (McClay, 2003).


63

Gambar IV.3 Tear fault, yang diakibatkan oleh perbedaan pengakomodasian gaya pemendekan (McClay, 2003)

Sesar anjak merupakan komponen struktur utama yang bekerja pada daerah

penelitian, dengan komponen struktur penyerta terdiri sesar geser dan lipatan. Sesar geser

pada daerah penelitian umumnya dihasilkan dari sesar sobekan (tear fault). Pada peta

geologi terlampir (lampiran H) terlihat bahwa Sesar Mendatar Cinambo dan Sesar

Mendatar Cikandang memiliki arah yang hampir tegak lurus dengan arah sesar anjakan.

Sesar ini diakibatkan oleh perbedaan pengakomodasian gaya pemendekan dari blok yang

berbeda (Gambar IV.3), dengan kata lain sesar sobekan memisahkan segmen yang

memiliki besaran strain berbeda yang juga meyebabkan perbedaan geometri dan

frekuensi dari sesar dan lipatan.

Gambar IV.2 Jalur anjakan-lipatan pada zona subduksi di bagian foreland.

Cekungan Sedimen Forearc basin

Backarc thrust belt


64

Sesar anjak di daerah penilitian sesuai dengan adanya struktur lipatan yang ada,

yang disebut dengan fault-related folds, yang secara umum dapat dibagi menjadi fault

bend fold dan fault propagation fold. Sesar anjakan tipe fault bend fold (Gambar IV.4)

dicirikan dengan lipatan antiklin yang memiliki sudut hampir sama, dengan sumbu

lipatan vertikal. Sedangkan untuk sesar anjakan tipe fault propagation fold dicirikan

dengan antiklin yang memiliki bidang sumbu miring. Terbentuknya lipatan pada fault

propagation folds diakibatkan oleh pembengkokan yang bersifat lentur dari suatu lapisan

batuan yang kemudian memicu pecahnya batuan dan pada akhirnya membentuk suatu

bidang pensesaran (McClay, 2003).

Adanya urutan beberapa sesar anjak yang bersifat sejajar pada darah penelitian

merupakan manifestasi dari bekerjanya suatu sistem sesar anjak (thrust system) yang

secara kinematik yang berhubungan dan menghasilkan susunan sesar yang berkembang

dan membentuk sekuen sesar (Marshak dan Mitra, 1988). Sistem sesar anjak pada daerah

penelitian diinterpretasikan berupa sistem imbrikasi yang didefinisikan sebagai sistem

sesar yang terbentuk akibat pengakomodasian pergeseran (displacement) sesar utama

dengan besar pergeseran yang ada didistribusikan ke sesar-sesar yang lebih kecil

sehingga besar (magnitude) dan arah (sense) pergeseran menjadi konsisiten (Dahlstrom,

1977).

Sistem sesar anjakan imbikrasi di daerah penelitian dapat diklasifikasikan ke

dalam sesar anjakan leading (Gambar IV.5), dengan pergerakan sesar maksimum berada

pada bagian depan atau paling bawah dari urutan sesar yang ada (Boyer dan Elliott,

1982). Hal ini dibuktikan oleh hadirnya satuan batuan tertua yang naik ke permukaan

pada Sesar Anjak Cisaar 2.

Gambar IV.4 Sesar anjakan tipe Fault Bend Fold

(Suppe, 1985 dalam McClay, 2003).


65

Gambar IV.5 (a) imbrikasi sesar leading (b) imbrikasi sesar trailing

(Boyer dan Elliott, 1982)

Umur pembentukan struktur geologi diinterpretasikan tidak lebih muda dari

Pliosen, yang dibuktikan dengan satuan batuan termuda yang terlibat adalah Satuan

Batulempung C yang berumur Pliosen. Berdasarkan analisis dinamika diperoleh bahwa

tegasan utama (σ1) memiliki arah baratdaya-timurlaut, yang juga searah dengan arah

transport tektonik pada umur pembentukan struktur geologi darah penelitian

Dalam Pada Pleistosen Awal, penulis membuat dua konsep yang terjadi pada

daerah Pasir Cariang. Konsep pertama diinterpretasikan terjadi aktivitas vulkanik.

Aktivitas vulkanik ini diinterpretasikan menyebabkan terbentuknya kaldera. Kaldera

tersebut kemudian menjadi wadah atau ruang akomodasi bagi pengendapan Satuan

Konglomerat-Batupasir. Selama aktivitas ini berangsung, dinterpretasikan terbentuk

Sesar Normal Cariang. Umur pembentukan struktur geologi tersebut diinterpretasikan

adalah Pleistosen, berdasarkan satuan batuan yang terlibat, yaitu Satuan Konglomerat-

Batupasir yang berumur Pleistosen. Kelemahan dari konsep ini adalah dengan tidak

ditemukannya dinding vulkanik pada tebing yang diinterpretasikan sebagai dinding

kaldera tersebut.


66

Pada konsep kedua, diinterpretasikan terjadi pengangkatan (tectonic uplift) dan

erosi yang sangat besar pada daerah Pasir Cariang. Bidang erosi tersebut diinterpretasikan

membentuk sebuah cekungan yang kemudian menjadi wadah atau akomodasi bagi

terbentuknya Satuan Konglomerat-Batupasir. Kelemahan dari konsep ini adalah dilihat

dari besarnya pengangkatan dan proses erosi yang terjadi seharusnya melibatkan regional

yang luas dan tidak hanya bersifat lokal. Dalam hal ini seharusnya daerah penelitian

seluruhnya mengalami erosi dan tertutup oleh Satuan Konglomerat-Batupasir.

Dari dua konsep tersebut, penulis cenderung memilih konsep pertama, dengan

asumsi bahwa dinding vulkanik yang tidak terlihat di lapangan telah tererosi atau tertutup

oleh Satuan Konglomerat-Batupasir.

4.4 Penampang Seimbang (Balanced Cross-Section)

Rekonstruksi penampang seimbang merupakan dilakukan dalam pembuatan

penampang geologi dengan tujuan untuk memperoleh penampang yang mendekati

keadaan sebenarnya. Dalam pembuatan penampang seimbang, dibutuhkan pemahaman

mengenai stratigrafi, sekuen sesar anjak dan karakteristik dari sesar anjak (McClay,

2003).

Penampang seimbang juga bermanfaat untuk menguji validitas geometri struktur

yang dihasilkan, seperti mencakup analisis model sesar, panjang lapisan batuan dan

konsistensi area penampang (Marshak dan Mitra, 1988). Salah satu kunci utama dalam

prosedur pembuatan penampang seimbang yaitu restorasi penampang. Hal ini bertujuan

untuk mengetahui keadaan geologi suatu daerah sebelum mengalami proses deformasi.

Dalam melakukan penampang seimbang, rekonstruksi penampang dilakukan

dengan menggunakan metode kink. Ada beberapa asumsi yang diterapkan dalam

melakukan restorasi penampang dengan metode ini. Asumsi yang diambil pada restorasi

penampang geologi daerah penelitian adalah bahwa volume batuan selama terjadinya

deformasi dianggap tetap. Selain itu pada daerah penelitian diasumsikan bahwa ketebalan

lapisan adalah tetap.

4.4.1 Metode Kink

Penggunaan metode kink dalam restorasi penampang seimbang berperan penting

karena dapat memudahkan perhitungan panjang lapisan dan luas area lapisan. Metode


67

kink merupakan metode rekontrusi penampang dengan menggunakan ”dip domain”

sebagai batas suatu kemiringan lapisan mulai berubah. Lipatan yang terbentuk pada jalur

anjakan lipatan umumnya tidak membentuk suatu kurva halus namun justru membentuk

beberapa ”dip domain” sesuai dengan perubahan dip yang ada (Marshak & Woodward,

1988).

Langkah pertama dalam rekonstruksi penampang dengan menggunakan metode

kink yaitu dengan penyajian data kedudukan lapisan dan data batas satuan stratigrafi

sebagai data dasar (Gambar IV.6). Kemudian penentuan domain dip dilakukan dengan

cara membuat garis bagi sudut antara dua kemiringan lapisan yang berbeda (Gambar

IV.7), yang dibatasi oleh garis batas dengan menentukan garis bagi sudut dua

kemiringan.

Gambar IV.6 Contoh data pada penampang (Marshak dan Mitra, 1988).

Gambar IV.7 Penentuan garis bagi ‘domain’ kemiringan(Marshak dan Mitra, 1988).

Setelah semua domain dip dibuat berdasarkan setiap adanya perubahan

kemiringan lapisan, tiap-tiap batas stratigrafi kemudian ditarik berdasarkan domain

kemiringan lapisan tersebut sehingga terbentuk profil penampang akhir yang lengkap

(Gambar IV.8)


68

4.4.2 Perhitungan Kedalaman Detachment

Penghitungan kedalaman detachment merupakan tahap penting dalam

rekonstruksi penampang seimbang dalam restorasi penampang geologi. Batas keberadaan

detachment berguna untuk penarikan elemen struktur maupun batas satuan batuan

diatasnya.

Marshak dan Mitra (1988) mengaplikasikan konsep pemendekan regional dalam

penentuan kedalaman detachment (Gambar IV.10). Dari perhitungan tersebut, dapat

diketahui bahwa besarnya nilai detachment berhubungan langsung dengan besarnya

pemendekan yang ditunjukkan oleh morfologi kurvatur dari suatu perlipatan (A) atau

yang dinamakan dengan excess area. Permasalahan biasanya dijumpai ketika ditemukan

adanya sesar di antara satuan yang terlipat dengan detachment, apabila terjadi maka

perhitungan kedalaman detachment akan menjadi tidak tepat (Marshak dan Mitra, 1988).

Metode lain yang dapat dipergunakan dalam perhitungan detachment yaitu menggunakan

data penampang seismik dan stratigrafi regional.

Gambar IV.8 Profil lengkap dari struktur lipatan (Marshak dan Mitra, 1988)


69

Gambar IV.9 Perhitungan dalamnya detachment (Dahlstrom, 1969)

Pada daerah penelitian perhitungan bidang detachment tidak dapat dilakukan. Hal

ini dikarenakan pada daerah penelitian tidak ditemukan bagian dari lapisan batuan yang

tidak terdeformasi. Penampang seimbang yang dlakukan di daerah penelitian didasarkan

kepada ketebalan lapisan dari stratigrafi daerah penelitian.

4.4.3 Restorasi Penampang Seimbang

Pada proses restorasi penampang pin line (titik tetap) diletakkan pada footwall,

sedangkan untuk bagian hanging wall diletakkan titik yang bisa berubah, atau disebut

loose line.

Loose line dan pin line merupakan dua faktor utama yang dapat membantu untuk

menguji validitas dari suatu penampang. Dari penampang terdeformasi, loose line

diletakkan pada bagian paling selatan, sedangkan pin line regional diletakkan pada bagian

paling utara.

Loose line merupakan suatu titik-titik tidak tetap yang diletakkan pada bagian

hanging-wall dari penampang terdeformasi dan berguna untuk mengetahui apakah

penampang yang dihasilkan dapat dipercaya atau tidak. Secara ideal, loose line yang

lurus menunjukkan bahwa penampang berada dalam kondisi seimbnag, namun dari

restorasi penampang A-B diperoleh garis loose line yang miring searah dengan arah


70

kemiringan lapisan (lampiran D). Penampang dapat dikategorikan tidak seimbang jika

hasil dari restorasi loose line membentuk kemiringan yang berlawanan dengan arah

kemiringan lapisan (Marshak dan Mitra, 1988). Permasalahan ini salah-satunya dapat

diatasi dengan melakukan perubahan besaran sudut ramp sesar pada penampang

terdeformasi.

Pin line dapat dibagi menjadi pin line lokal dan pin line regional, dimana pin line

lokal diletakkan pada bagian penampang dengan satuan stratigrafi yang lengkap

sedangkan pin line regional diletakkan pada bagian foot-wall ataupun pada bagian

penampang yang tidak terdeformasi. Pin line merupakan titik-titik tetap yang dibuat

tegak lurus terhadap bidang lapisan dan bertujuan untuk membantu penentuan lokasi

sesar dan lokasi area tererosi.

Pada daerah penelitian, penampang yang direstorasi adalah penampang A-B

(lampiran D). Berdasarkan penampang restorasi A-B dan analisis struktur geologi pada

daerah penelitian, dapat diketahui bahwa sesar anjak pertama yang terbentuk pada daerah

penelitian adalah Sesar Anjak Cisaar II. Pada pembentukan sesar anjak ini, daerah

penelitian mengalami pemendekan sebesar 12.1%. Kompresi yang masih berlanjut di

daerah penelitian, hal ini menyebabkan terbentuknya Sesar Anjak Cisaar I dengan

pemendekan sebesar 20.5%. Proses pembentukan sesar anjak pada daerah penelitian

dilanjutkan dengan pembentukan Sesar Anjak Cinabo III dengan pemendekan sebesar

34.8%. Proses kompresi selanjutnya menyebabkan terbentuknya Sesar Anjak Cinambo II

dan daerah penelitian mengalami pemendekan sebesar 41.9%. Proses kompresi pada

daerah penelitian masih berlangsung, hal ini menyebabkan terbentuknya Sesar Anjak

Cinambo I. Pada proses ini daerah penelitian mengalami pemendekan sebesar 53.9%.

Proses terbentuknya sesar-sesar anjak tersebut diinterpretasikan tidak lebih muda dari

Pliosen. Hal ini diinterpretasikan berdasarkan satuan batuan termuda yang terlibat, yaitu

Satuan Batulempung C (ditandai dengan warna biru pada penampang A-B).

Selanjutnya pada konsep pertama (Lampiran D), daerah penelitian

diinterpretasikan mengalami aktivitas vulkanik yang menyebabkan terbentuknya kaldera.

Kaldera ini diinterpretasikan menjadi wadah bagi terbentuknya Satuan Konglomerat-

Batupasir (ditandai dengan warna coklat muda pada penampang A-B).


71

Pada konsep kedua (Lampiran DII), daerah penelitian diinterpretasikan

mengalami pengangkatan (tectonic uplift), yang kemudian diteruskan dengan terjadinya

proses erosi yang besar yang mengakibatkan terbentuknya cekungan pada daerah

penelitian. Cekungan ini diinterpretasikan menjadi wadah bagi pengendapan Satuan

Konglomerat-Batupasir (ditandai dengan warna coklat muda pada penampang A-B).

Dari hasil restorasi yang dilakukan pada penampang A-B, diperoleh nilai

pemendekan sebesar 53.5% dengan tipe sistem sesar anjakan sebagai sesar anjakan

duplex dan imbrikasi leading.

analisis struktur geologi - perpustakaan digital...

Documents