geostruktur fix zee
TRANSCRIPT
Laporan Geologi struktur
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Tujuan
a. Mengetahui cara penggambaran simbol struktur bidang dan struktur garis
di peta
b. Mengetahui gambaran tiga dimensi dari struktur bidang dan struktur garis
I.2. Alat dan Bahan
Busur derajat
Jangka
Plastik mika
Penggaris
Pensil warna
Alat tulis
I.3. Definisi dan Cara Mempelajari Geologi Struktur
I.3.1. Definisi Geologi Struktur
Geologi struktur adalah suatu ilmu yang mempelajari perihal
bentuk arsitektur, struktur kerak bumi beserta gejala-gejala geologi yang
menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan bentuk (deformasi) pada
batuan. Geologi struktur pada intinya mempelajari batuan (struktur
geologi), yaitu struktur primer dan struktur sekunder. (bagian terbesar,
terutama mempelajari struktur sekunder ini).
Struktur Primer
Adalah struktur batuan yang terbentuk bersamaan dengan proses
pembentukan batuan. Contoh :
Pada batuan sedimen:
Perlapisan/laminasi sejajar perlapisan/ laminasi silang siur
(cross bedding), perlapisan bersusun (graded bedding). Secara
umum merupakan struktur sedimen. (gambar 1.1-1.3)
Pada batuan beku Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 1
Laporan Geologi struktur
Kekar kolom (columnar joint), kekar melembar (sheeting
joint), vesikuler. (gambar !.4-1.5)
Pada batuan metamorf
Foliasi. (gambar 1.6)
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 2
Laporan Geologi struktur
Struktur Sekunder
Adalah struktur batuan yang terbentuk setelah proses pembentukan
batuan yang diakibatkan oleh proses deformasi. Contoh : kekar,
sesar, lipatan. (gambar 1.7.a, 1.7.b, 1.7.c)
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 3
Laporan Geologi struktur
I.3.2. Cara mempelajari geologi struktur
Struktur geologi mempelajari dan dianalisis dengan tiga cara,
yaitu:
Secara deskriptif
Mempelajari struktur geologi dengan mengamati, mengukur unsur-
unsur geometri (struktur bidang dan struktur garis) dilapangan, dan
menyajikannya dalam peta, penampang, diagram dan analisis
statistik.
Secara kinematik
Meliputi pergerakan dan pergeseran dari struktur tersebut
(analisis), identifikasi dan klasifikasi (penamaan).
Secara ginetik
Meliputi pemahaman serta penjabaran mengenai pembentukan
struktur geologi yang berkaitan dengan pola tegasan
pembentuknya.
1.4. Cara Penulisan (Notasi) Simbol Struktur Bidang dan Struktur Garis
Cara penulisan simbol struktur bidang dan struktur garis :
1. Struktur bidang
Penulisan struktur bidang dinyatakan dengan :
a. Jurus kemiringan
Sistem Azimuth : N Xº E / Yº
X = jurus/strike, besarnya 00 - 3600
Y = kemiringan/dip, besarnya 00 - 900
Sistem Kwadran : (N/S) Aº (E/W) / Bº C
A = strike
B = dip
C = dip direction, menunjukan arah dip
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 4
Laporan Geologi struktur
b. Besar kemiringan
Misalnya dalam sistem azimuth ditulis dengan notasi N X0 E / Y0, maka
penulisan berdasarkan sistem “dip direction” dapat ditulis dengan notasi
Y0, N X0 E. Petunjuk praktis : arah kemiringan/dip direction = jurus + 900.
2. Struktur Garis
Penulisan struktur garis dinyatakan dengan :
a. System Azimuth : Yº, N Xº E
b. System Kwadran : tergantung pada posisi kwadran
Tabel 1. Struktur Bidang dan Struktur Garis
Aplikasi yang dapat dilakukan di dunia pertambangan diantaranya adalah :
a. Dengan kemampuan pemahaman, penggunaan dan pembacaan kompas
dengan baik dan benar, maka penyusun akan mampu untuk mengukur
kedudukan-kedukan litologi batuan, kemudian untuk mengetahui penyebaran
litologi batuan di suatu daerah.
b. Mampu membuat peta geologi dengan mengetahui batas-batas satuan batuan
tiap daerah yang pada akhirnya dapat digunakan sebagai metode atau acuan
penambangan.
c. Mengeplotkan kedudukan lapisan-lapisan batuan dalam peta lintasan sebagai
acuan daerah-daerah penambangan sehingga penyusun dapat mengetahui
metode atau model penambangan.
d. Dengan mengetahui kedudukan dari kekar (fracture), penyusun dapat
mengetahui perkembangan struktur geologi yang ada pada daerah tersebut
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 5
Laporan Geologi struktur
serta daerah-daerah ini merupakan zona hancuran akibat adanya struktur
geologi, maka proses penambangan pada daerah seperti ini akan berbeda
dengan daerah normal yang tidak dikenai oleh struktur geologi.
e. Mengetahui perkembangan struktur geologi (sesar/patahan) yang ada pada
daerah tersebut yang di indikasikan dengan kedudukan yang tidak beraturan.
Sehingga dengan adanya indikasi seperti hal tersebut di atas.
f. Bedasarkan kedudukan-kedudukan dari fracture, maka penyusun dapat
mengetahui jalar-jalur mineralisasi, migrasi minyak bumi karena bagian ini
merupakan zona-zona lemah yang terbuka, sehingga fluida dan mineral akan
berada di sepanjang jalar ini hingga mencapai ke permukaan bumi.
I.5. Pengeplotan Koordinat
Penghitungan pengeplotan dari koordinat ke peta (penentuan titik plot di
peta). Diketahui koordinat :
Titik Kordinat Strike/dip
1) S 070.06’.36”E 1100.35’.37”
N2750E/600
2) S 070.06’.20”E 1100.36’.14”
N1900E/500
3) S 070.06’.37”E 1100.35’.47”
N450E/700
Langkah kerja pengeplotan koordinat :
1. Cari dan tetapkan di lembaran peta
Garis bujur pertama sebelah kiri titik terbaca
1) S 070.06’.30”
2) S 070.06’.15”
3) S 070.06’.30”
Garis lintang pertama sebelah atas titik terbaca
1) E 1100.35’.30”
2) E 1100.36’.15”
3) E 1100.35’.45”
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 6
Laporan Geologi struktur
2. Dengan menggunakan penghitungan :
Absis x (S )=e } over {g × g mm=x mm Absis y ( E )=f } over {g × gmm= y mm
Maka :
1 Absis x (S )=36 } over {30 ×37 mm=44,4 mmAbsis y ( E )=37 } over {30× 37 mm=45,6 mm
2 Absis x (S )=20 } over {30 ×37 mm=24,7 mmAbsis y ( E )=14 } over {30× 37 mm=17,3 mm
3 Absis x (S )=37 } over {30 ×37 mm=45,6 mmAbsis y ( E )=47 } over {30 ×37 mm=57,9 mm
3. Plotkan pada peta
Hasil penghitungan di atas, kemudian diplotkan ke lembaran peta yang
telah ditentukan garis bujur pertama sebelah kiri terbaca :
1) S 070.06’.30”dengan jarak 44,4 mm
2) S 070.06’.15”dengan jarak 24,7 mm
3) S 070.06’.30”dengan jarak 45,6 mm
Kemudian garis lintang pertama sebelah atas titik terbaca :
1) E 1100.35’.30” dengan jarak 45,6 mm
2) E 1100.36’.15” dengan jarak 17,3 mm
3) E 1100.35’.45” dengan jarak 57,9 mm
Sehingga didapatkan posisi koordinat dipeta :
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 7
Laporan Geologi struktur
BAB II
STRUKTUR BIDANG
II. 1. Pengertian
Struktur bidang adalah struktur batuan yang membentuk geometri
bidang. Kedudukan awal struktur bidang (bidang perlapisan) pada umumnya
membentuk kedudukan horizontal. Kedudukan ini dapat berubah menjadi miring
jika mengalami deformasi atau pada kondisi tertentu, misalnya pada tepi cekungan
atau pada lereng gunung api, kedudukan miringnya disebut initial dip. Di samping
struktur perlapisan, struktur geologi lainnya yang membentuk struktur bidang
adalah: bidang kekar, bidang sesar, bidang belahan, bidang foliasi dll.
Istilah-istilah struktur bidang (Gambar 2.1):
Jurus (strike) : arah garis horisontal yang dibentuk oleh perpotongan antara
bidang yang bersangkutan dengan bidang bantu horisontal, dimana
besarnya jurus / strike diukur dari arah utara.
Kemiringan (dip) : besarnya sudut kemiringan terbesar yang dibentuk oleh
bidang miring yang bersangkutan dengan bidang horisontal dan diukur
tegak lurus terhadap jurus / strike.
Kemiringan semu : sudut kemiringan suatu bidang yang bersangkutan
(apparent dip) dengan bidang horisontal dan pengukuran dengan arah tidak
tegak lurus jurus.
Arah kemiringan : arah tegak lurus jurus yang sesuai dengan arah (dip
direction) miringnya bidang yang bersangkutan dan diukur dari arah utara.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 8
Laporan Geologi struktur
Gambar 1. Struktur Bidang
Contoh penulisan kedudukan bidang:
1. N 2450 E / 450 SW
Pembacaan kompas dengan skala 00 – 3600
JURUS dibaca azimutnya yaitu 2450 dari arh utara (N) ke arah timur
(E)
KEMIRINGAN setelah didapatkan besaran kemiringan (450)
kemudian ditentukan kwadrannya (SW).
Apabila dinyatakan dengan kemiringan dan arah kemiringan, arah
kemiringannya ditentukan dan bidang yang sama, maka akan
dinyatakan 450, N 2150 E.
2. N 700 W / 200 S atau S 700 E / 200 SW
Pembacaan kompas dengan skala (00 – 900)
JURUS dihitung 700 dari arah utara (N) ke arah barat (W) atau dari
arah selatan (S) ke arah timur (E).Kwadran dari arah kemiringan
harus ditentukan (S atau SW), apabila akan dinyatakan sebagai
besaran kemiringan dan arah kemiringan, bidang ini akan
dinyatakan 200, S 200 W.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 9
Laporan Geologi struktur
II. 2. Tujuan
I. Mampu menggambarkan geometri struktur bidang ke dalam
proyeksi dua dimensi (secara grafis).
II. Mampu menentukan kedudukan bidang dari dua atau lebih
kemiringan semu.
III. Mampu menentukan kedudukan bidang berdasarkan “problem
tiga titik” ( three point problem ).
IV. Mampu melakukan ploting simbol-simbol geologi dengan
geometri bidang pada peta.
II. 3. Alat dan Bahan
I. Alat tulis lengkap.
II. Jangka
III. Penggaris
IV. Busur derajat.
V. Stereo Net
VI. Kertas Kalkir
VII. Clip Board
II.4. Tebal dan Kedalaman
Ketebalan adalah jarak tegak lurus antara bidang (2 bidang) sejajar yang
merupakan lapisan batuan. Kedalaman adalah jarak vertikal dari ketinggian
tertentu (umumnya permukaan bumi) ke arah bawah terhadap suatu titik garis
bidang.
a. Ketebalan
Ketebalan lapisan dapat ditentukan dengan beberapa cara, baik secara
langsung maupun tak langsung. Pengukuran secara langsung dapat dilakukan
pada suatu keadaan tertentu, misalnya lapisan horizontal yang tersingkap
pada tebing vertikal, lapisan vertikal yang tersingkap pada topografi datar.
Apabila keadaan medan, struktur yang rumit, atau keterbatasan alat yang
dipakai tidak memungkinkan dilakukannya pengukuran secara langsung,
maka diadakan pengukuran secara tidak langsung, tetapi sebaiknya
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 10
Laporan Geologi struktur
diusahakan pengukuran mendekati secara langsung. Pengukuran tidak
langsung yang paling sederhana adalah pada lapisan miring tersingkap pada
permukaan horizontal, dimana lebar singkapan diukur tegak lurus jurus, yaitu
w. Dengan mengetahui kemiringan lapisan (δ), maka ketebalannya adalah T=
w sin δ. Pendekatan lain untuk mengukur ketebalan secara tidak langsung
dapat dilakukan dengan mengukur jarak antara titik yang merupakan batas
lapisan sepanjang lintasan tegak lurus jurus. Untuk mencari kemiringan
lereng yang tegak lurus jurus lapisan, dapat dilakukan dengan beberapa cara,
yaitu dengan menggunakan “Aligment Nomograph” dengan menganggap
kemiringan lereng sbagai kemiringan semu dan kemiringan lereng tegak lurus
jurus sebagai kemiringan sebenarnya.
Gambar 2. Ketebalan lapisan batuan (Billings, 1977)
b. Kedalaman
Menghitung kedalaman lapisan ada beberapa cara, antara lain:
Menghitung secara matematis.
Dengan “Aligment Diagram”.
Secara grafis.
BAB III
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 11
Laporan Geologi struktur
STRUKTUR GARIS
III.1. Pengertian
Struktur garis adalah struktur batuan yang membentuk geometri garis,
antara lain gores garis, sumbu lipatan, dan perpotongan dua bidang. Struktur garis
dapat dibedakan menjadi stuktur garis riil, struktur garis semu.
Struktur garis riil : struktur garis yang arah dan kedudukannya dapat
diamati dan diukur langsung di lapangan, contoh: gores garis yang
terdapat pada bidang sesar.
Struktur garis semu : semua struktur garis yang arah atau kedudukannya
ditafsirkan dari orientasi unsur-unsur struktur yang membentuk kelurusan
atau liniasi, contoh: liniasi fragmen breksi sesar, liniasi mineral-mineral
dalam batuan beku, arah liniasi struktur sedimen (groove cast, flute cast)
dan sebagainya.
Berdasarkan saat pembentukannya, struktur garis dapat dibedakan
menjadi struktur garis primer yang meliputi: liniasi atau penjajaran mineral-
mineral pada batuan beku tertentu, dan arah liniasi struktur sediment. Struktur
garis sekunder yang meliputi: gores garis, liniasi memanjang fragmen breksi
sesar, garis poros lipatan dan kelurusan-kelurusan dari topografi, sungai dan
sebagainya. Kedudukan struktur garis dinyatakan dengan istilah-istilah : arah
penunjaman (trend), penunjaman (plunge, baca : planj), arah kelurusan (bearing,
baca : biring) dan rake atau pitch.
III.1.2. Definisi Istilah - istilah dalam Struktur Garis.
Arah penunjaman (trend) : Azimuth yang menunjukkan arah
penunjaman garis tersebut, dan hanya menunjukkan satu arah tertentu
(Gambar 3).
Arah kelurusan (bearing) : Azimuth yang menunjukkan arah kelurusan
garis tersebut. Kelurusan ini memiliki dua pembacaan dimana salah
satu arahnya merupakan sudut pelurusnya (Gambar 3).
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 12
Laporan Geologi struktur
Plunge : Dip penunjaman (Gambar 3).
Rake/pitch : Besar sudut antara struktur garis dengan garis horisontal
yang diukur pada bidang dimana garis tersebut terdapat dan
membentuk sudut terkecil (sudut lancip) (Gambar 3).
III.1.3. Struktur Garis
Penulisan (notasi) struktur garis dapat dinyatakan berdasarkan dua
sistem :
a. Sistem azimuth
b. Sistem kuadran
Penulisan struktur garis dengan cara ini dapat dilakukan
berdasarkan sistem azimuth dan sistem kuadran, yaitu:
a. Sistem Azimuth: Y°, N X°E
dimana :
Y = penunjaman / plunge, besarnya,0° - 90°
X = arah bearing, besarnya 0° -360°
contoh : 78°, N 042° E
b. Sistem Kuadran : tergantung pada posisi kuadran
Contoh :
- 45° SE, S 065° E (atau dalam sistem azimuth sama dengan 45°,
N 115° E).
- 45° NW, S 065° E (atau dalam sistem azimuth sama dengan 45°,
N 295° E).
Penggambaran simbol struktur garis :
1. Bearingnya digambarkan dengan tanda panah.
2. Tulis besar penunjamannya (plunge) pada ujung tanda panah
tersebut. Simbol: 40° terbaca 40°, N 90° E (sistem azimuth).
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 13
Laporan Geologi struktur
Gambar 3. Struktur garis dalam blok tiga dimensi
Keterangan :
A – L : Struktur garis pada bidang ABCD
A – K : Arah penunjaman (trend)
A – L / K – A : Arah kelurusan (bearing) = azimuth NAK
β : Penunjaman (plunge)
γ : Rake (pitch)
III.1.4. Cara Pengukuran Struktur Garis Dengan Kompas Geologi
A. Cara pengukuran struktur garis yang mempunyai arah penunjaman
(trend)
1. Menempelkan alat bantu (buku lapangan atau clipboard) pada
posisi tegak dan sejajar dengan arah yakni struktur garis yang
diukur.
2. Menempelkan sisi “W” atau “E” kompas pada posisi kanan atau
kiri alat bantu dengan visir kompas (sigthing arm) mengarah
pada penunjaman struktur garis tersebut.
3. Menghorizontalkan kompas (nivo mata sapi dalam keadaan
horizontal/gelembung berada di tengah nivo), maka harga yang
ditunjuk oleh jarum utara kompas adalah harga arah
penunjamannya (trend).
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 14
Laporan Geologi struktur
Cara pengukuran struktur garis yang tidak mempunyai arah penunjaman
(trend)
1. Menempelkan sisi “W” kompas pada sisi atas alat bantu yang
masih dalam keaadan vertikal.
2. Memutar klinometer hingga gelembung pada nivo tabung berada
di tengah nivo dan besar sudut penunjaman (plunge) merupakan
besaran sudut vertikal yang ditunjukkan oleh penunjuk pada
skala klinometer.
Cara pengukuran Rake/Pitch
1. Membuat garis horizontal pada bidang dimana struktur garis
tesebut terdapat (garis horizontal sama dengan jurus dari bidang
tersebut) yang memotong struktur garis.
2. Mengukur besar dari sudut lancip yang dibentuk oleh garis
horizontal (dengan menggunakan busur derajat).
Cara pengukuran arah kelurusan (bearing)
1. Arah visir kompas sejajar dengan unsur-unsur kelurusan struktur
garis yang akan diukur, misalnya sumbu terpanjang pada
fragmen breksi sesar.
2. Menghorizontalkan kompas (gelembung nivo mata sapi berada
di tengah nivo), dengan catatan, posisi kompas masih seperti
no.1 tersebut di atas, maka harga yang ditunjuk oleh jarum utara
kompas adalah harga arah bearing-nya.
B. Cara pengukuran struktur garis yang tidak mempunyai arah
penunjaman (trend ) / horizontal (pengukuran kelurusan/ linement)
Adapun yang termasuk struktur garis yang tidak mempunyai
arah penunjaman (trend) umumnya berupa arah-arah kelurusan, misalnya
: arah liniasi fragmen breksi sesar, arah kelurusan sungai, dan arah
kelurusan gawir sesar. Jadi yang perlu diukur hanya arah kelurusan
(bearing) saja (Gambar 4.c dan 4d).
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 15
Laporan Geologi struktur
(a) (b)
(c)
(d)
Gambar 4. Cara pengukuran struktur garis
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 16
Laporan Geologi struktur
III.1.5. Aplikasi Struktur Garis
Aplikasi yang akan dibahas meliputi pemecahan dua masalah
utama struktur garis:
A. Menentukan plunge dan rake sebuah garis pada sebuah bidang.
B. Menentukan kedudukan garis hasil perpotongan dua buah bidang.
Penjelasan
A. Menentukan plunge dan rake sebuah garis pada sebuah bidang
Pada bidang ABCD dengan kedudukan N 000° E/45°, terletak
garis AQ dengan arah penunjaman N 135° E. Berapa besarnya plunge
dan rake garis AQ ?
Penyelesaian secara grafis: (Gambar 5)
Membuat proyeksi horisontal bidang ABCD dengan kedalaman 'd'.
Dari titik 'A' membuat garis dengan arah N 135°E, sehingga
memotong jurus pada kedalaman 'd' di titik 'P'.
Melalui 'P' membuat garis PQ ( panjang = d ) tegak lurus AP, maka
sudut PAQ adalah besarnya "plunge" = 35°.
Memutar bidang ABCD sampai posisinya horisontal dengan
"folding line" garis AB, yakni dengan memanjangkan garis AD, ke
'Dr' dengan pusat putar titik A.
Dari 'Dr' membuat garis sejajar lurus (AB), maka garis ini
merupakan jurus pada kedalaman 'd' setelah bidang ABCD diputar
ke posisi horisontal.
Membuat melalui 'P' garis tegak lurus pada garis butir (5), serta
memotongnya dititik 'Lr'.
Menghubungkan 'Lr' dengan 'A', maka sudut 'BALr' adalah
besarnya rake 54°.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 17
Laporan Geologi struktur
Gambar 5. Penentuan plunge dan rake:(a) penggambaran dalam blok diagram (b) analisis secara grafis
B. Menentukan Kedudukan Garis Perpotongan dari Dua Buah Bidang
Dua buah bidang yang masing-masing kedudukannya
diketahui, yaitu bidang ABEK dan CDFK saling berpotongan tegak
lurus. Perpotongan antara keduanya merupakan suatu garis lurus dan
dapat ditentukan kedudukannya yaitu dinyatakan dengan : plunge,
rake, bearing.
Gambar 6. menentukan kedudukan garis perpotongan dari dua buah bidang
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 18
Laporan Geologi struktur
Gambar 7. Kedudukan struktur garis perpotongan dari dua buah bidang dalam kenampakan tiga dimensi
Keterangan :
- KL adalah trace (garis potong), sudut OKL adalah plunge ( β ),
sudut δ1 adalah rake.
- KL pada bidang ABEK, sudut δ2 adalah rake KL pada bidang
CDFK, arah KO adalah bearing, diukur terhadap arah utara.
Contoh soal :
Batugamping dengan kedudukan N 048°E / 300 NW terpotong intrusi
dyke dengan kedudukan N 021 °W / 50° NE, sehingga pada jalur perpotongannya
terdapat mineralisasi. Tentukan kedudukan jalur perpotongannya!
Penyelesaian secara grafis:
Menggambar strike batugamping dan intrusi dyke yang berpotongan di O.
Menggambarkan proyeksi horisontal batugamping dan dyke pada
kedalaman „d ' dengan menggunakan FLI dan FL2, sehingga tergambar
jurus dengan kedalaman 'd' dari batugamping dan intrusi dyke serta
berpotongan di C.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 19
Laporan Geologi struktur
Garis OC adalah proyeksi horisontal jalur perpotongan, yang merupakan
bearing-nya, yaitu dengan mengukur sudut antara garis OC terhadap arah
utara, terhitung 0°, jadi bearing-nya adalah N 000° E.
Melalui C membuat garis CD (panjang = d) tegak lurus OC. Sudut COD
adalah plunge terhitung = 24°.
Memutar bidang batugamping dan dyke sampai posisi horisontal, maka
tergambar rebahan masing-masing jurus pada kedalaman 'd'
Membuat garis CDrg dan CDrd yang masing-masing tegak lurus pada
garis jurus.
Garis ODrg adalah rebahan OD pada batugamping dan ODrd adalah
rebahan OD pada dyke.
Sudut BODrg adalah rake pada batugamping = 53°
Sudut AODrd adalah rake pada dyke = 32°
Jadi kedudukan garis potongnya adalah = 24°, N 000° E
III.2. Tujuan
I. Mampu menggambarkan geometri struktur garis ke dalam proyeksi dua
dimensi (secara grafis).
II. Mampu menentukan plunge dan rake/pitch suatu garis pada suatu bidang.
III. Mampu menentukan kedudukan struktur garis yang merupakan
perpotongan dua bidang.
III.3. Alat dan Bahan
I. Penggaris
II. Busur derajat
III. Jangka
IV. Wulf Net
V. Paku pines
VI. Kertas kalkir ukuran A4
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 20
Laporan Geologi struktur
BAB IV
PROYEKSI STREOGRAFIS DAN PROYEKSI KUTUB
IV.1. Tujuan
I. Mampu memecahkan masalah geometri bidang dan geometri garis secara
stereografis.
II. Mampu menggunakan proyeksi stereografis sebagai alat bantu dalam
tahap awal analisis data yang diperoleh di lapangan untuk berbagai macam
data struktur.
IV.2. Alat dan Bahan
I. Alat tulis lengkap
II. Jangka, penggaris, busur derajat
III. Pensil warna
IV. Stereo Net
V. Kertas kalkir ukuran A4
VI. Clip Board
IV.3. Definisi
Proyeksi Stereografis adalah proyeksi yang didasarkan pada perpotongan
bidang / garis bantu suatu permukaan bola.
Macam-macam proyeksi stereografis adalah sebagai berikut :
1. Equal Angle Projection atau Wulff Net
2. Equal Area Projection net atau Schimth Net
3. Orthographic Net
Dalam proyeksi ini, menggunakan ketiga jaring tersesbut pada prinsipnya
sama, yaitu : di mulai dari lingkaran primitif dan 90o dipusat lingkaran.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 21
Laporan Geologi struktur
Gambar 8. Stereograf
1. Proyeksi Stereografis
a. Struktur bidang
Stereogramnya diwakili oleh lingkaran bearing, sehingga besar sudut
kemiringan (dip) selalu diukur pada arah E-W jaring, yaitu 0o pada lingkaran
primitif dan 90o dipusat lingkaran.Untuk arah strikenya diukur 0o dari arah
utara (N).
b. Struktur Garis
Stereogramnya akan berupa suatu garis lurus dari pusat lingkaran,
besarnya plunge dihitung 0o pada lingkaran primitf dan 90o dipusat lingkaran.
Dan diukur pada kedudukan bearing berimpit dengan N-S atau E-S dari
jaring.
2. Proyeksi Kutub
Dasarnya sama dengan proyeksi stereografis, dimana unsur struktur
digambarkan pada permukaan bola di bagian bawah proyeksi kutub suatu bidang
garis, digambarkan sebagai titik. Proyeksi kutub bidang merupakan hasil proyeksi
titik tembus dari garis normal bidang bola terhadap permukaan bola.Sedangkan
proyeksi kutub garis merupakan suatu titik tembus suatu garis terhadap
permukaan bola pada bidang horizontal.
a. Struktur bidang
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 22
Laporan Geologi struktur
Pembacaan strike 0o dimulai dari West (W), sedangkan arah dipnya 0o
diukur dari pusat kearah tepi. Untuk proyeksi kutub struktur garis berupa titik.
Gambar 9. Pola Struktur Bidang
b. Struktur garis
Langkah-langkah yang dilakukan sama seperti dengan proyeksi kutub,
hanya saja stereonet yang digunakan adalah “Polar Equal Area Net”. Struktur
garis yang diperoleh berupa titik.
Gambar 10. Pola Struktur Garis
3. Macam-macam proyeksi sterografi
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 23
Laporan Geologi struktur
1. Equal angle projection net atau Wulf net.
2. Equal area projection net atau Schmidt net.
3. Orthographic net.
Dalam proyeksi ini, penggunaan ketiga jaring tersebut pada prinsipnya
sama, yaitu 0° dimulai dari lingkaran primitif dan 90° di pusat lingkaran.
Wulf Net
Misalkan pada bidang kedudukan N 000° E/ 45° terletak garis
dengan arah N 045° E. Maka hubungan antara proyeksi gambaran
orthografi, stereografis, dan stereogramnya dapat dilihat pada Gambar
11.a, 11.b, dan 11.c.
Gambar 11. Wulf Net
Keterangan gambar :
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 24
Laporan Geologi struktur
Struktur bidang : strike = NOE
dip = EC' atau sudut COC'
Struktur garis OB' : bearing = busur NF
rake/pitch = busur NB' atau sudut.BON
plunge = B'F atau sudut BOB'
Stereogram struktur bidang adalah busur NB'C'S
Stereogram struktur garis adalah garis OB' .
IV.3.1.. Struktur Bidang
Stereogram struktur bidang selalu diwakili oleh lingkaran besar,
sehingga besar sudut kemiringan selalu diukur pada arah E - W jaring,
yaitu 0° pada lingkaran primitif dan 90° di pusat lingkaran.
Penggambaran stereogram bidang N 045° E/300 sebagai berikut :
Letakkan kertas kalkir di atas stereonet dan gambarkan lingkaran
primitifnya. Beri tanda N, E, S, dan W serta titik pusat lingkaran.
Gambar garis strike melalui pusat lingkaran sesuai dengan harganya
(Gambar 12.5.a).
Putar kalkir sampai garis strike berimpit dengan garis N - S jaring.
Lalu gambar garis busur lingkaran besar sesuai dengan besarnya dip
(ingat prinsip aturan tangan kanan) (Gambar 12.5.b).
Putar kalkir sehingga N kalkir berimpit dengan jaring, maka nampak
stereogram dari bidang N O45° E / 30° (Gambar 12.c).
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 25
Laporan Geologi struktur
Gambar 12. Penggambaran stereogram bidang N 045° E/300
IV.3.1.2 Struktur Garis
Stereogram struktur garis berupa suatu garis lurus dari pusat
lingkaran. Besarnya plunge dihitung 0° pada lingkaran primitif dan 90° di
pusat lingkaran dan diukur pada kedudukan bearing berimpit dengan N-S
atau E-W jaring.
Contoh:
Penggambaran stereogram garis kedudukan 30° ,N 045° E sebagai berikut
Tentukan titik pada lingkaran primitif sesuai harga bearing, dan
hubungkan dengan pusat lingkaran, sehingga merupakan garis lurus
(Gambar 13a).
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 26
Laporan Geologi struktur
Putar kalkir sehingga garis tersebut berimpit dengan N-S atau E-W
jaring, kemudian ukur besarnya plunge (Gambar 13b).
Putar kalkir sehingga N-kalkir berimpit dengan N-jaring maka OD
merupakan stereogram garis kedudukan 30°, N 045° E (Gambar 13c).
Gambar 13. Penggambaran stereogram garis kedudukan 30° ,N 045° E
IV.4. Aplikasi metode Stereografis dalam berbagai jenis kasus
Aplikasi metode Stereografis yang akan diterapkan pada praktikum ini
meliputi :
A. Menentukan Apparent Dip, Plunge dan Rake Suatu GarisB. Menentukan Kedudukan Bidang Dari Dua Kemiringan Semu C. Menentukan Kedudukan Garis Potong Dari Dua Bidang Yang
Berpotongan
Di bawah ini diberikan contoh-contoh cara penyelesaian kasus A – C.
A. Menentukan Apparent Dip, Plunge dan Rake Suatu Garis
Suatu bidang kedudukan N 050° E/50°. Tentukan apparent dip pada arah
N 080° E!
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 27
Laporan Geologi struktur
Penyelesaian :
Gambar stereogram bidang N 050° E / 50° dan garis arah apparent dip N
080° E.
Putar kalkir sampai garis arah N 080° E tersebut berimpit dengan E-W
jaring dan baca besarnya apparent dip pada garis tersebut dimana 0° pada
lingkaran primitif.
Jika pada bidang N 050° E / 50° ini terletak garis yang arahnya N 080°
E, dengan cara seperti di atas didapat besarnya plunge garis tersebut adalah 31°.
Sedangkan besarnya rake/pitch didapat sebagai berikut:
a. Putar kalkir sehingga garis strike bidang N 050° E/ 50° berimpit dengan
N-S jaring. Dan besarnya rake dihitung pada busur lingkaran besar bidang
tersebut dengan menggunakan lingkaran kecil serta dipilih yang lebih kecil
dari 90°, yaitu dimulai dari N-jaring sampai ke perpotongan garis dengan
busur lingkaran besar bidang tesebut, besarnya didapat 12°.
B. Menentukan Kedudukan Bidang dari Dua Kemiringan Semu
Dua kemiringan semu suatu lapisan batupasir diketahui sebagai
berikut :
A. 25° pada arah N 010° E
B. 34° pada arah N 110° E
Tentukan arah kedudukan batupasir tersebut!
Penyelesaian :
Gambar masing-masing arah kemiringan semunya, yaitu N 010° E dan
N ll0° E (Gambar 14a).
Putar kalkir sehingga arah kemiringan semu N 010° E berimpit dengan
E-W jaring, plot besar kemiringan semu 25° dihitung dari lingkaran
primitif, yaitu titik A (Gambar 14b).
Begitu juga untuk kemiringan semu 34° pada arah N llO° E, yaitu titik
B (Gambar 14c).
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 28
Laporan Geologi struktur
Kalkir diputar sehingga titik A dan B terletak dalam satu lingkaran
besar. Dan gambar lingkaran besar tersebut beserta garis strike-nya,
serta hitung besarnya dip, yaitu didapat 42° (Gambar 14d).
Putar kalkir sehingga N kalkir berimpit dengan N jaring maka
kedudukan batupasir dapat dibaca, yaitu N 340° E / 42° (Gambar 14e).
Gambar 14. Menentukan Kedudukan Bidang Dari Dua Kemiringan Semu
IV.5. Proyeksi kutub
IV.5.1. Definisi
Proyeksi kutub suatu bidang berupa suatu titik hasil proyeksi permukaan
bola. sedangkan proyeksi kutub suatu garis merupakan suatu titik tembus
suatu garis terhadap permukaan bola pada bidang horizontal.
Catatan :
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 29
Laporan Geologi struktur
Pengeplotan proyeksi kutub struktur bidang 0° dimulai dari pusat
lingkaran sedangkan 90° dimulai atau terletak pada lingkaran primitif.
Pengeplotan proyeksi kutub struktur garis 0° dimulai dari lingkaran
primitif, sedangkan 90° terletak pada pusat lingkaran.
IV.5.2. Schmidt Net
Dibuat berdasarkan luas daerah yang sama dari titik-titik proyeksi pada
tertentu yang tercakup di dalamnya. Hal ini bertujuan untuk menghindari
distribusi yang tidak merata apabila diadakan pengukuran dalam jumlah yang
besar dalam analisa secara statistik.
Suatu bidang dengan jurus N-S dan dip ke arah E, proyeksi kutubnya
digambarkan sebagai titik pada garis E-W ke arah barat dimana harga dip-nya
dihitung 0° dari pusat lingkaran sedangkan 90° pada lingkaran primitif
(Gambar 15). Sedangkan suatu garis dengan plunge tepat ke arah selatan,
proyeksi kutubnya berupa titik pada garis N-S jaring sebelah selatan dengan
harga plunge 20° dimulai dari lingkaran primitif dan 90° pada pusat lingkaran,
dihitung dari S-jaring (Gambar 16).
Perbedaan Utama :
Wulf Net yaitu lingkaran besar dan lingkaran kecil didapat dari proyeksi
permukaan bola ke arah titik zenit.
Schmidt Net yaitu lingkaran besar dan kecil dibuat berdasarkan luas yang
mendekati kesamaan dari jaring yang dihasilkan oleh perpotongannya
sehingga interval tiap lingkaran akan merata pada setiap kedudukan.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 30
Laporan Geologi struktur
Gambar 15 Gambar 16Proyeksi kutub struktur bidang Proyeksi kutub struktur garis
IV.5.2.1. Penggambaran Proyeksi Kutub Pada Schmidt Net
1. Penggambaran struktur bidang:
Contoh: Struktur Bidang N 135° E / 60°
Memutar kalkir berlawanan dengan arah jarum jam sehingga N
kalkir berimpit dengan harga strike.
Kemudian menentukan proyeksi kutubnya berdasarkan besar dip
(90° dari dip) , dimana 0° dimulai dari pusat lingkaran.
Memutar kalkir hingga N kalkir berimpit dengan jaring maka
kedudukan titik pada jaring (titik P) merupakan proyeksi kutub
dari bidang dengan kedudukan N 135° E/ 60°.
2. Penggambaran struktur garis:
Contoh: Struktur garis 30°, N 225° E
Memutar kalkir berlawanan dengan arah jarum jam sehingga N
kalkir berimpit dengan harga bearing-nya.
Kemudian menentukan proyeksi kutubnya berdasarkan besar
plunge (90° dari plunge), dimana 0° dimulai dari lingkaran
primitif.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 31
Laporan Geologi struktur
Memutar kalkir hingga N kalkir berimpit dengan N jaring maka
kedudukan yang diperoleh kedudukan titik P merupakan proyeksi
kutub dari garis 30°, N 225° E.
IV.5.2.2. Penggambaran Proyeksi Kutub Pada Polar Equal Area Net
Dalam pengeplotan penggambarannya, kertas kalkir posisinya
tetap (tidak diputar-putar). Prinsip dan hasilnya sama dengan bila
menggunakan Schmidt Net, tetapi di sini lebih praktis.
1. Struktur bidang dengan sistem azimuth (Gambar 4.17)
Untuk mempermudah penggambarannya maka pembagian
derajat pada jaring dimulai dari titik W (jurus 0°) searah dengan jarum
jam. Sedangkan besar kemiringan 0° dihitung dari pusat lingkaran dan 90°
pada tepi lingkaran. Proyeksi kutubnya berupa titik.
2. Struktur garis dengan sistem azimuth dan kwadran (Gambar 4.18)
Untuk mempermudah penggambarannya maka pembagian
derajat pada jaring dimulai dari titik N (bearing 0°) searah dengan jarum
jam. Sedangkan besar penunjaman 0° dihitung dari lingkaran luar
(Lingkaian primitif) dan 90° pada tengah lingkaran. Proyeksi kutubnya
berupa titik.
Gambar 17. proyeksi kutub suatu bidang dengan kedudukan N040°E / 60°
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 32
Laporan Geologi struktur
Gambar 18. proyeksi kutub suatu garis dengan kedudukan 40°, N 60°E
Ringkasan cara penggunaan STEREONET
1. Proyeksi stereografis
a. Wulf Net
Struktur Bidang.
- Strike : 0° dimulai dari arah utara (N) pada Wulf Net.
- Dip : 0° dimulai dari lingkaran primitif (tepi) dan 90°
berada di pusat Wulf Net.
Struktur Garis.
- Bearing : 0° dimulai dari arah utara (N) pada Wulf Net.
- Plunge : 0° dimulai dari lingkaran primitif (tepi) dan 90°
berada pada pusat Wulf Net.
b. Schmidt Net
Struktur Bidang.
- Strike : 0° dimulai dari arah utara (N) pada Schmidt Net.
- Dip : 0° dimulai dari lingkaran primitif(tepi) dan.90° berada
di pusat Schmidt Net.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 33
Laporan Geologi struktur
Struktur Garis.
- Bearing : 0° dimulai dari arah utara (N) pada Schmidt Net.
- Plunge : 0° dimulai dari lingkaran primitif (tepi) dan 90°
berada pada pusat Schmidt Net.
2. Proyeksi Kutub (menggunakan Polar Equal Area Net)
Struktur Bidang.
- Strike : 0° dimulai dari sisi barat (W) pada Polar equal area
net.
- Dip : 0° dimulai dari pusat dan 90° berada di lingkaran
primitif (tepi).
Struktur Garis.
- Bearing : 0° dimulai dari utara (N).
- Plunge : 0° dari ligkaran primitif (tepi) dan 90° berada di
pusat.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 34
Laporan Geologi struktur
BAB V
KEKAR
V.1. Tujuan
a. Mampu mengetahui definisi kekar dan mekanisme pembentukannya.
b. Mampu menganalisis struktur kekar baik secara statistik (diagram kipas)
maupun secara stereografis.
V.2. Alat dan Bahan
1. Stereonet
2. Pinnes
3. Alat tulis (Jangka, busur derajat, penggaris)
4. Kalkir 20 X 20 cm sebanyak 2 lembar
V.3. Definisi
Kekar adalah struktur rekahan yang belum/tidak mengalami pergeseran.
Kekar dapat terbentuk baik secara primer (bersamaan dengan pembentukan
batuan, misalnya kekar kolom dan kekar melembar pada batuan beku) maupun
secara sekunder (setelah proses pembentukan batuan, umumnya merupakan kekar
tektonik). Pada acara praktikum ini yang akan dibahas adalah kekar tektonik.
Klasifikasi kekar berdasarkan genesanya, dibagi menjadi :
1. Shear joint (kekar gerus), yaitu kekar yang terjadi akibat tegasan
kompresif (compressive stress).
2. Tension joint (kekar tarik) ,yaitu kekar yang terjadi akibat tegasan
tarikan (tension stress), yang dibedakan menjadi :
a.Extension joint, terjadi akibat peregangan / tarikan.
b. Release joint, terjadi akibat hilangnya tegasan yang bekerja.
Pola tegasan yang membentuk kekar-kekar tersebut terdiri dari tegasan
utama maksimum (1) , tegasan utama menengah (2) dan tegasan utama minimum
(3). Tegasan utama maksimum (1) membagi sudut lancip yang dibentuk oleh Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 35
Laporan Geologi struktur
kedua shear joint , sedangkan tegasan utama minimum (3) membagi sudut tumpul
yang dibentuk oleh kedua shear joint.
Secara umum dibedakan menjadi empat, yaitu :
1. Kekar tarik (rekahan yang membuka akibat gaya ekstensi yang berarah
tegak lurus terhadap arah rekahan).
2. Kekar gerus (biasanya berpasangan merupakan suatu set dan lurus,
terdapat pergeseran yang diakibatkan oleh gaya kompresi).
3. Kekar hibrid (berkenampakan sebagai kekar gerus yang membuka,
kombinasi antara kekar gerus dan kekar tarik).
4. Kekar tarik tak beraturan (arah kekar tak beraturan, sering merupakan
akibat hydraulic fracturing).
Terjadinya Kekar dpt disebabkan karena:
1. Tektonik (Kekar gerus/shear joint dan kekar regangan/ Tension joint/gash
fracture, extension & release joint)
2. Non-tektonik (coling joint, shrinkage joint & akibat hilangnya beban )
3. Berdasarkan struktur di sepenyusunrnya (Kekar penyerta lipatan dan sesar)
Gambar 19. Hubungan gaya dengan pola kekar. F gaya terbesar,Q gaya menengah, R gaya terkecil.
V.4. Analisis Kekar
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 36
Laporan Geologi struktur
Secara skematis prosedur yang dilakukan pada pengambilan data
lapangan sampai interpretasi terbentuknya (sejarah terbentuknya) kekar adalah
sebagai berikut :
Untuk analisa data digunakan metode statistik yang dilakukan dengan
menggunakan diagram kipas / roset, histogram dan diagram kontur (menggunakan
stereonet).
A. Analisis Kekar dengan Diagram Kipas
Analisis dengan Diagram Kipas, digunakan untuk kekar-kekar vertikal
(kemiringan/dip 80°-90°), jadi data kekar yang dianalisa adalah jurus kekar
saja. Langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Memasukkan data ke dalam tabel dengan pembagian skala 5°
2. Membuat diagram kipas, yaitu berupa setengah lingkaran dengan
pembagian jari-jarinya, sesuai dengan jumlah data terbanyak.
(Misalnya, data terbanyak yakni 4 data pengukuran.
3. Memasukkan data dalam tabel ke dalam diagram kipas yang telah
dilakukan pembagian skala sebesar 5°, selanjutnya menentukan
kedudukan umum shear joint dan kedudukan tegasan-tegasan
pembentuknya (1,2, dan 3).
B. Analisis tegasan berdasarkan arah umum kekar pada diagram kipas.
1. Bila sudut antara dua kedudukan umum merupakan sudut tumpul,
maka sudut baginya merupakan arah dari σ3.
2. Bila sudut antara dua kedudukan umum merupakan sudut lancip
maka sudut baginya merupakan arah dari σ1.
C. Analisa Kekar dengan Diagram Stereografi (Wulf Net)
Digunakan untuk menganalisa kekar-kekar dengan kedudukan yang
bervariasi (bukan kekar vertikal, dengan dip < 80°). Langkah - langkah yang
dilakukan adalah :
1. Mencari kedudukan umum kekar (shear joint) dengan diagram
kontur.
2. Mengeplotkan kedudukan umum tersebut ke dalam Wulf Net.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 37
Laporan Geologi struktur
3. Perpotongan kedua shear joint adalah σ2.
4. σ2 diletakkan pada garis East - West (garis EW), kemudian membuat
bidang bantu yaitu 90° dari σ2 melewati pusat dihitung pada
pembagian skala yang terdapat di garis EW (bidang bantu tetap pada
posisi NS).
5. Perpotongan antara bidang bantu dengan kedua shear joint:
- Apabila membentuk sudut lancip, maka sudut baginya adalah σ1,
dan σ3 dibuat 90° dari σ1 pada bidang bantu (dimana bidang bantu
tetap pada kedudukan NS)
- Apabila membentuk sudut tumpul, maka sudut baginya adalah σ3
dan σ1 dibuat 90° dari σ3 pada bidang bantu (dimana bidang bantu
tetap pada kedudukan NS).
6. Membuat kedudukan dari extension joint yaitu melalui σ1 dan σ2.
7. Membuat kedudukan dari release joint yaitu melalui σ3 dan σ2.
Gambar 20. analisa kekar pada Wulf Net, dengan kedudukan : 1 = 40°, N 240° E/ 2 = 16°, N 017° E/ 3 = 8°, N 090° E
BAB VI
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 38
Laporan Geologi struktur
SESAR
VI.1. Tujuan
a. Mengetahui definisi dan anatomi sesar
b. Mengenali serta dapat menentukan pergerakan sesar, baik secara langsung
di lapangan maupun secara stereografis
c. Menganalisa berdasarkan data-data yang menunjang serta unsur-unsur
penyertanya dengan menggunakan metode stereogafis secara statistik
d. Mampu menentukan pergerakan sesar baik secara langsung di lapangan
maupun secara stereografis.
e. Mampu menganalisa berdasarkan data-data yang menunjang serta unsur-
unsur penyertanya dengan menggunakan metode stereogafis.
VI.2. Alat dan Bahan
1. Alat tulis lengkap
2. Jangka
3. Penggaris
4. Busur derajat
5. Pensil warna
6. Stereo Net
7. Kertas kalkir ukuran A4
8. Clip Board
9. Paku pines
VI.3. Definisi
Sesar adalah suatu rekahan yang memperlihatkan pergeseran cukup besar
dan sejajar terhadap bidang rekahan yang terbentuk. Pergeseran pada sesar dapat
terjadi sepanjang garis lurus (translasi) atau terputar (rotasi). Dalam praktikum ini,
hanya pergeseran translasi yang di analisis.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 39
Laporan Geologi struktur
Klasifikasi kekar berdasarkan ganesanya maupun secara deskriptif ada
beberapa ahli yang telah mengelompokkannya, antara lain : Richard (1972),
Anderson (1951) membagi sesar menjadi tiga, yaitu :
1. Sesar Normal
Sesar dengan poros tegasan utama maksiumum 1 vertikal poros
tegasan utama intermediate (2) dan poros utama minimum (3)
horizontal.
2. Sesar Naik.
Sesar dengan poros tegasan utama minimum (3) vertikal, poros
tegangan utama maksimum (1) dan poros tegasan utama intermediate
(2) horizontal.
3. Sesar geser mendatar.
Sesar dengan poros tegangan utama intermediate (2) vertikal poros
tegangan utama maksimum (2) dan poros tegangan utama minimum (3).
horizontal.
Berkaitan dengan dinamika kerak bumi dan rentang waktu geologi yang
panjang, kehadiran sesar dapat dibedakan menjadi sesar mati dan sesar aktif. Sesar
mati adalah sesar yang sudah tidak (akan) bergerak lagi, sedangkan sesar aktif
adalah sesar yang pernah bergeser selama 11.000 tahun terakhir dan berpotensi
akan bergerak di waktu yang akan datang (Yeats, Sieh & Allen, 1997).
Gambar 21. Bagian-bagian sesar
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 40
Laporan Geologi struktur
Sifat pergeseran sesar :
Pergeseran semu (separation)
Jarak tegak lurus antara bidang yang terpisah oleh gejala sesar dan diukur
pada bidang sesar. Komponen dari separation diukur pada arah tertentu,
yaitu sejajar jurus (strike separation) dan arah kemiringan sesar (dip
separation). Sedangkan total pergeseran semu ialah net separation.
Pergeseran relatif (slip)
Pergeseran relatif pada sesar, diukur dari blok satu ke lainnya pada bidang
sesar dan merupakan pergeseran titik yang sebelumnya berhimpit. Total
pergeseran disebut Net Slip.
Unsur-unsur dalam sesar :
Bidang sesar (fault plane) adalah suatu bidang sepanjang rekahan dalam
batuan yang tergeserkan.
Jurus sesar (strike) adalah arah dari suatu garis horizontal yang merupakan
perpotongan antara bidang sesar dengan bidang horizontal.
Kemiringan sesar (dip) adalah sudut antara bidang sesar dengan bidang
horizontal dan diukur tegak lurus jurus sesar.
Atap sesar (hanging-wall) adalah blok yang terletak diatas bidang sesar
apabila bidang sesarnya tidak vertikal.
Foot-wall adalah blok yang terletak dibawah bidang sesar.
Hade adalah sudut antara garis vertical dengan bidang sesar dan
merupakan penyiku dari dip sesar.
Heave adalah komponen horizontal dari slip / separation, diukur pada
bidang vertical yang tegak lurus jurus sesar.
Throw adalah kompenen vertical dari slip / separation, diukur pada bidang
vertical yang tegak lurus jurus sesar.
Strike-slip fault yaitu sesar yang mempunyai pergerakan sejajar terhadap
arah jurus bidang sesar kadang-kadang disebut wrench faults, tear faults /
transcurrent faults.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 41
Laporan Geologi struktur
Dip-slip fault yaitu sesar yang mempunyai pergerakan naik atau turun
sejajar terhadap arah kemiringan sesar.
Oblique-slip fault yaitu pergerakan sesar kombinasi antara strike-slip dan
dip-slip,.
Slickensides yaitu kenampakan pada permukaan sesar yang
memperlihatkan pertumbuhan mineral-mineral fibrous yang sejajar
terhadap arah pergerakan.
VI.4. Analisis Sesar
Contoh Kasus
Pada Lokasi Pengamatan (LP) 48 di Sungai Lhokseumawe terdapat jalur
breksiasi pada satu satuan batuan yang memiliki sifat fisis cenderung brittle,
sehingga berkembang dengan baik struktur penyerta rekahan terbuka (gash
fracture) dan rekahan gerus (shear fracture) yang dapat dibedakan dengan jelas di
lapangan, namun tidak dijumpai bidang sesar. Maka seorang mahasiswa geologi
melakukan pengukuran kekar yang hasilnya sebagai berikut :
Shear Fracture N……˚E / …..˚ Gash Fracture N……˚E / …..˚
316/52
318/61
325/52
326/48
333/56
359/60
335/60
342/58
345/55
346/64
352/58
353/60
248/60
252/70
256/74
257/60
259/72
262/63
262/65
262/68
262/74
266/70
275/67
276/72
Penyelesaian :
1. Memplotkan semua data SF dan GF pada kertas kalkir di atas "Polar Equal
Area Net".
2. Memplotkan hasil pengeplopatan SF dan GF pada kertas kalkir (nomor 1)
pada "Kalsbeek Counting Net", kemudian mulai menghitungnya.
3. Membuat peta kontur berdasarkan hasil perhitungan nomor 2
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 42
Laporan Geologi struktur
4. Menghitung prosentase kerapatan data, yaitu (ketinggian/jumlah data) x 100
%.
5. Membaca arah umum kedudukan dari SF dan GF dari titik tertinggi.
Didapatkan arah umum dari GF N 260 °E / 69 ° dan SF N 348° E/58°.
6. Menentukan arah umum dari breksiasi dengan diagram kipas, didapatkan N
024 °.
7. Kemudian dari ketiga data arah umum tersebut melakukan analisis dengan
menggunakan Wulf Net (Gambar 7.8.). Caranya :
a. Mengeplotkan kedudukan umum SF dan GF.
b. Perpotongan antara SF dan GF didapatkan titik σ2σ2'
c. σ2σ2' diletakkan di sepanjang W-E stereonet, kemudian hitunglah 90°
ke arah pusat stereonet, kemudian buatlah busur melalui titik 90°
tersebut maka didapat bidang bantu (garis putus-putus).
d. Perpotongan GF dengan bidang Bantu didapatkan titik σ1'.
e. Mengeplotkan arah umum breksiasi. Kemudian diletakkan pada N-S
stereonet. Buatlah busur melalui σ2σ2' maka didapatkan bidang sesar.
f. Perpotongan bidang sesar dengan bidang bantu adalah net slip.
g. Mengukur kedudukan bidang sesar dan rake net slip.
h. Bidang bantu diletakkan pada N-S stereonet. Perhatikan posisi SF dan
GF.
i. Apabila sudut antara σ1'dengan net slip yang diukur sepanjang bidang
Bantu mempunyai kisaran 45°-75°, maka pergerakan sesar menuju
sudut lancipnya.
j. Sedangkan sudut antara SF dengan net slip mempunyai kisaran
15°-.45°, maka pergeseran sesar menuju sudut tumpulnya.
k. Mengeplotkan arah pergeseran pada net slipnya (simbol pergeseran
sesar).
8. Dari hasil analisis didapatkan sebagai berikut :
Bidang sesar : N 024 °E / 74° σ1 : 34°, N 230°E
Net Slip : 30°, N 195°E σ2 : 54°, N 048°E
Rake : 32° σ3 : 03°, N 014°E
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 43
Laporan Geologi struktur
Gash fracture : N 260°E / 69° σ1‟ : 26°, N 271°E
Shear friacture : N 348°E/58° σ2': 54°, N 048°E
σ3‟ : 22°, N 196°E
9. Penamaan sesar berdasarkan klasifikasi Rickard, 1972. Caranya :
merekonstruksi pergeseran sesar berdasarkan net slipnya, apakah naik atau
turun dan kiri atau kanan. Misal slipnya adalah kiri - turun, maka pada
diagram Rickard yang ditutup pada bagian kanan dan naik. Kemudian data
dip sesar dan rake net slip dimasukkan. Nama sesar dibaca sesuai dengan
nomor yang terdapat pada kotak.
10. Berdasarkan klasifikasi Rickard, 1972, nama sesarnya adalah Normal Right
Slip Fault. (nomor 11).
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 44
Laporan Geologi struktur
Bidang sesar : N 024 °E / 74° σ1 : 34°, N 230°E
Net Slip : 30°, N 195°E σ2 : 54°, N 048°E
Rake : 32° σ3 : 03°, N 014°E
Gash fracture : N 260°E / 69° σ1‟ : 26°, N 271°E
Shear fracture : N 348°E/58° σ2': 54°, N 048°E
σ3‟ : 22°, N 196°E
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 45
Laporan Geologi struktur
BAB VII
LIPATAN
VII.1. Tujuan
a. Mengetahui definisi lipatan dan mekanisme gaya yang membentuk lipatan.
b. Mengetahui unsur – unsur lipatan, jenis dan klasifikasi lipatan
c. Mampu menganalisa dan merekonstruksi lipatan.
d. Mengenal macam-macam / jenis lipatan serta mekanisme gaya yang
membentuknya.
e. Mampu merekonstruksi dan menganalisa lipatan.
VII.2. Alat dan Bahan
1. Alat tulis lengkap
2. Jangka
3. Penggaris
4. Busur derajat
5. Pensil warna
6. Pensil
7. Stereo Net
8. Kertas kalkir ukuran A4
9. Clip Board
10. Paku pines
VII.3. Definisi
Lipatan merupakan hasil perubahan bentuk dari suatu bahan yang
ditunjukkan sebagai lengkungan atau kumpulan dari lengkungan pada unsur garis
atau bidang di dalam bahan tersebut. Pada umumnya unsur yang terlibat di dalam
lipatan adalah bidang perlipatan, foliasi, dan liniasi. Berdasarkan proses perlipatan
dan jenis batuan yang terlipat, dapat dibedakan menjadi empat macam lipatan,
yaitu :
l. Flexure / competent folding termasuk di dalamnya parallel fold
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 46
Laporan Geologi struktur
2. Flow / incompetent folding termasuk di dalamnya simillar fold (Gambar
22b)
3. Shear folding (Gambar 22c)
4. Flexure and Flow folding (Gambar 22d)
Mekanisme gaya yang menyebabkannya ada dua macam :
1. Buckling (melipat) disebabkan oleh gaya tekan yang arahnya sejajar dengan
permukaan lempeng (Gambar 22a)
2. Bending (pelengkungan), disebabkan oleh gaya tekan yang arahnya tegak lurus
permukaan lempeng (Gambar 22b)
Gambar 22. Macam proses perlipatan dan jenis batuan yang terlipat
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 47
Laporan Geologi struktur
Gambar 23. Mekanisme gaya yang menyebabkan terbentuknya lipatan
VII.4. Analisis dan Rekontruksi Lipatan
VII.4.1. Analisis
Analisis Lipatan dilakukan untuk mengetahui arah lipatan,
kedudukan bidang sumbu dan garis sumbu, bentuk lipatan, penunjaman dan
pola tegasan yang berpengaruh terhadap pembentukan lipatan. Di samping
itu analisis ini juga bertujuan untuk mengetahui jenis suatu struktur lipatan
(klasifikasinya) secara deskriptif. Untuk struktur lipatan berukuran kecil
(micro fold) dan bentuk tiga dimensinya dapat ditafsirkan, analisisnya
dilakukan di lapangan dengan cara mengukur langsung unsur – unsurnya
(kedudukan bidang dan garis sumbu lipatan, bentuk lipatan, dan arah
penunjaman).
A. Analisis untuk lipatan yang berskala besar (major fold) di dasarkan
pada :
1. Mengukur kedudukan struktur bidang yang terlipat, yaitu bidang
perlapisan (bedding orientation) pada batuan sedimen dan bidang-
bidang foliasi pada batuan metamorf.
2. Mengukur kedudukan Cleavage (Cleavage Orientation) yaitu
rekahan rapat yang berorientasi sejajar dan umumnya, sejajar pula
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 48
Laporan Geologi struktur
dengan kedudukan bidang sumbu lipatan (Axial Plane
Cleavages).
3. Mengukur bidang-bidang dan garis-garis sumbu lipatan-lipatan
kecil (hinge lines of small fold).
4. Mengukur perpotongan bidang-bidang perlapisan dengan
Cleavage (Cleavage Bedding Intersection).
B. Analisis Lipatan dengan menggunakan Wulf Net
1. Masukkan kedudukan umum sayap lipatan yang didapatkan dari
diagram kontur (titik potongnya adalah σ2 ).
2. Membuat garis dari pusat lingkaran melalui σ2: garis ini adalah
garis sumbu lipatan.
3. Membuat bidang sumbu lipatan:
Membuat bidang bantu dengan cara menarik garis tegak lurus
sumbu lipatan dan membuat busur pada garis tersebut sebesar
90° dari titik σ2.
Busur bidang bantu akan memotong bidang-bidang sayap
lipatan di L1 dan L2.
Titik tengah perpotongan antara dua sayap lipatan adalah σ3
(baik lancip maupun tumpul). σ 1 dibuat 90° dari σ3 pada
bidang bantu di mana bidang bantu tetap pada posisi NS.
Buatlah : hinge-surface dengan menghubungkan σ2 dan σ3.
4. Bacalah kedudukan hinge surface dan hinge linenya dan tentukan
jenisnya dengan menggunakan klasifikasi Rickard atau Fluety.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 49
Laporan Geologi struktur
Gambar 24.Analisis lipatan pada Wulf Net
Sayap Lipatan 1 : N 174 °E / 35° σ1 : 120 , N 285°E
Sayap Lipatan 2 : N 030 °E / 15° σ2 : 08°, N 182°E
Hinge Surface : N 016 °E / 82° σ3 : 64°, N 057°E
Hinge Line : 90,N 1820
Upright Horizontal fold (Fluety, 1964)
Upright Horizontal fold (Rickard, 1971)
VII.4.2. Rekontruksi Lipatan
lipatan umumnya dilakukan berdasarkan hasil pengukuran
kedudukan lapisan dari lapangan, atau pembuatan suatu penampang dari
peta geologi. Rekonstruksi lipatan hanya dilakukan pada batuan sedimen
dan berdasarkan pada suatu lapisan penunjuk (key bed).
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 50
Laporan Geologi struktur
1. Metode Busur Lingkaran (arc method)
Metode ini dipakai untuk lipatan pada batuan yang competent,
misalnya lipatan parallel. Dasar dari metode ini adalah anggapan bahwa
lipatan merupakan bentuk busur dari suatu lingkaran dengan pusatnya
adalah perpotongan antara sumbu-sumbu kemiringan yang berdekatan.
Rekonstruksinya dapat dilakukan dengan menghubungkan busur
lingkaran secara langsung bila data yang ada hanya kemiringan dan batas
lapisan hanya setempat.
Contoh :
lintasan tepat timur-barat dari suatu penyelidikan, didapatkan
data pengukuran kemiringan (dip lapisan) dengan jurus utara-selatan.
Dimulai dari lokasi A paling barat berturut-turut sebagai berikut: A=200
E, B=100 W ( A dan B merupakan batas lithologi yang sama), C=450 W,
D=100 W, E=horizontal, F=250 E, G=750 E, H=500 E, I=200 E.
Permasalahan :
Rekontruksi bentuk lipatan daerah tersebut.
Rekonstruksi cara interpolasi dapat dikerjakan menurut cara Higgins
(1962)
Rekontruksi :(Gambar 24)
Tarik garis tegak lurus dan sama panjang dari A (A-OA) dan B (B-
D) sehingga berpotongan di titik C.
Hubungkabn titik D dan Oa serta buatlah bisektor D-Oa sehingga
memotong garis BD di Ob .
Tarik garis Oa-Ob sampai melewati batas busur yans akan di buat
(garis ini merupakan batas busur lingkaran).
Buatlah busur dari titik A dengan pusat di Oa sampai memotong
garis Oa-Ob di titik F.
Buatlah busur dari titik B dengan pusat di Ob dan memotong garis
Oa-Ob di titik F (busur dari titik A dan titik B bertemu di garis Oa-
Ob).
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 51
Laporan Geologi struktur
Gambar 25. Rekonstruksi lipatan metode Interpolasi Higgins (1962)
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 52
Laporan Geologi struktur
BAB VIII
PENUTUP
VIII.1. Kesimpulan
Dari pelaksanaan praktikum geologi struktur dapat disimplkan bahwa :
1. Geologi struktur adalah studi mengenai distribusi tiga dimensi tubuh
batuan dan permukaannya yang datar ataupun terlipat, beserta susunan
internalnya.
2. Struktur geologi perlu di pelajari karena pada daerah ini merupakan
tempat terperangkapnya mineral-mieral berharga.
3. Besar dan bentuk dari pola singkapan tergantung dari beberapa hal, yakni:
a. Tebal lapisan
b. Topografi/morfologi.
c. Besar kemiringan (Dip) lapisan
d. Bentuk struktur lipatan
4. Pola singkapan adalah suatu bentuk penyebaran batuan dan struktur yang
tergambarkan dalam peta geologi.
5. Unsur-unsur struktur secara geometris pada dasarnya hanya terdiri dari
dua unsur geometris yaitustruktur bidang dan struktur garis dimana
struktur bidang terdiri dari Bidang perlapisan kekar, sesar, foliasi dan
sumbu perlipatan sedangkan struktur garis terdiri dari gores-garis,
perpotongan dua bidang, liniasi dan lain-lain.
Banyak masalah-masalah yang tercangkup dalam bidang geologi struktur
yang memerlukan analisa-analisa geometri dalam tiga dimensi yang sangat teliti.
Kita mengenal ada dua cara yang dapat diterapkan untuk mempelajari struktur
geologi, yaitu :
1. Dengan cara mengenal jenis dari pada struktur dan kemudian
menginterprestaikan kedalam keadaan yang sebenarnya, (kekar, sesar,
lipatan). Jadi terutama ditekankan cara mengenalnya, yaitu :
a. Mengukur kedudukan dan memetakannya.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 53
Laporan Geologi struktur
b. Menggambar bentuk dan ukurannya.
c. Menganalisa cara pembentukannya.
Untuk mempelajari struktur tersebut , kemudian membuat peta
penampang tegak, diagram blok dan keterangannya.
2. Dengan cara menggambarkan diametri dari struktur dan ditekankan
sebagai kelompok statistik yang keseluruhannya akan memberikan suatu
pola struktur dari batuan. Study pola struktur demikian didasarkan pada
banyak pengamatan dan catatan yang kemudian diubah dalam diagram
pola.
Kedua cara diatas bila diterapkan dan dianalisa, maka akan saling mengisi
dalam memepelajari struktur geologi suatu daerah, tetapi yang paling diutamakan
adalah tempat dan kedudukan dari struktur yang sebenarnya.
VIII.2. Saran
Semoga untuk praktikum selanjutnya dapat lebih baik lagi dan lebih
bijaksana didalam mengambil kebijakan-kebijakan untuk praktikan. Sepertinya
kalau kelapangan untuk struktur geologi hanya sekali masih kurang.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 54
Laporan Geologi struktur
DAFTAR PUSTAKA
Asikin Sukendar, 1978, Dasar-dasar Geologi Struktur, DepartemenTeknik Geologi, ITB, Bandung.
Danang Endarto. 2005. Pengantar Geologi Dasar. LPP dan UNS Press.
Iyan Hardiyanto. 2002. Modul Geologi Struktur. Bandung.
Petunjuk Praktikum geologi Struktur. UPN Veteran.
Ragan, M. Donal. 1984. Structural geology An introduction to geometricaltechniques. John Wiley & Sons, Inc. New Yok
Staff pengajar & staff asisten Lab. Geologi UPN. Buku pAnduan Praktikum Geologi Struktur. 2007. Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”Yogyakarta.
Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi “AKPRID” Yogyakarta 55