2.2.3 Teori Model Struktur Riedel Shear

Model Riedel Shear muncul di dalam sepasang sesar mendatar yang saling

sejajar. Di dalam zona sesar tersebut akan berkembang struktur–struktur geologi

sebagai berikut :

1. Sesar mendatar Riedel ditandai dengan adanya sepasang Riedel Shear ( R

dan R1 ) yang berarah 300 terhadap tegasan maksimum (σ1). Pergerakan

dalam Riedel Shear terhadap R di sebut sebagai synthetic faults yang relatif

sejajar dengan Major Faults. R1 merupakan arah berikutnya setelah terjadi

R yang disebut sebagai antithetic faults dengan pergerakan memotong

major faults. Dalam suatu sistem yang lain akan timbul pula synthetic P dan

X sebagai antithetic faults.

2. Tegasan utama σ1 membentuk sudut 450 terhadap major faults.

3. Sesar mendatar synthetic dan antithetic muncul dan berkembang selama

Riedel Shear dan dapat pula menentukan pola patahan lainnya.

Gambar 2.5 Pemodelan Riedel Shear

2.2.4 Teori Sistem Sesar Mendatar Moody And Hill

Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Moody and Hill yang meneliti

hubungan tegasan utama terhadap unsur – unsur struktur yang terbentuk maka

muncul teori pemodelan sistem Sesar Mendatar Moody and Hill sebagai berikut :

1 Jika suatu materi isotropic yang homogen dikenai oleh suatu gaya kompresi

akan menggerus (shearing) pada sudut 300 terhadap arah tegasan maksimum

yang mengenainya, bidang shear maksimum sejajar terhadap sumbu tegasan

menengah dan berada 450 terhadap tegasan kompresi maksimum. Rentang

sudut 150 antara 450 bidang shear maksimum dan 300 bidang shear yang

terbentuk dipercaya terbentuk akibat adanya sudut geser dalam (internal

friction).

2 Suatu kompresi stres yang mengenai suatu materi isotropik yang seragam, pada

umumnya dapat dipecahkan ke dalam tiga arah tegasan (sumbu tegasan

maksimum, menengah dan minimum). Kenampakan bumi dari udara adalah

suatu permukaan yang tegasan gerusnya nol, dan seringkali berada

tegaklurus/normal terhadap salah satu arah tegasan. Akibatnya salah satu dari

tiga arah tegasan tersebut akan berarah vertikal.

3 Orde kedua dalam sistem ini muncul dari tegasan orde kedua yang berarah 450

dari tegasan utama orde pertama atau tegak lurus terhadap bidang gerus

maksimal orde pertama. Bidang gerus orde kedua ini akan berpola sama

dengan pola bidang gerus yang terbentuk pada orde pertama.

4 Orde ketiga dalam sistem ini arahnya akan mulai menyerupai arah orde

pertama, sehingga tidak mungkin untuk membedakan orde keempat dan

seterusnya dari orde pertama, kedua, dan orde ketiga. Akibatnya tidak akan

muncul jumlah tak terhingga dari arah tegasan. Sistem ini dipecahkan ke dalam

delapan arah shear utama, empat antiklinal utama dan arah patahan naik untuk

segala province tektonik. Dalam kenyataan di lapangan kenampakan orde

pertama dan orde kedua dapat kita bedakan dengan mudah, namun

kenampakan orde ketiga dan orde-orde selanjutnya pada umumnya sulit sekali

untuk ditemukan.

Gambar 2.6 Pemodelan sesar mendatar Moody dan Hill

2.2. 4 Klasifikasi Sesar

Klasifikasi sesar telah banyak dikemukakan oleh para ahli terdahulu.

Mengingat struktur sesar adalah rekahan dan kekar di dalam bumi yang ditimbulkan

karena pergeseran sehingga untuk membuat analisis strukturnya diusahakan untuk

dapat mengetahui arah dan besarnya pergeseran tersebut.

Mengingat arah dari “net slip” yang memiliki beberapa kemungkinan,

“pitch” yang berkisar dari 00 – 900 maka Rickard (1972) membuat pengelompokkan

sesar yang termasuk “strike slip” dengan “dip slip”.

Penamaan sesar berdasarkan nomor yang ada pada tabel 2.2. A adalah

sebagai berikut :

1. Sesar naik dengan dip < 45° ( Thrust slip fault ).

2. Sesar naik dengan dip > 45° ( Reverse slip fault ).

a. Sesar naik dekstral dengan dip < 45° ( Right thrust slip fault ).

b. Sesar dekstral naik dengan dip < 45° ( Thrust right slip fault ).

c. Sesar naik dekstral dengan dip > 45° ( Right reverse slip fault ).

d. Sesar dekstral naik dengan dip > 45° ( Reverse right slip fault ).

e. Sesar dekstral ( Right slip fault ).

f. Sesar dekstral normal dengan dip < 45° ( Lag right slip fault ).

g. Sesar normal dekstral dengan dip < 45° ( Right lag slip fault ).

h. Sesar normal dekstral dengan dip < 45° ( Right normal slip fault ).

i. Sesar dekstral normal dengan dip > 45° ( Normal right slip fault ).

j. Sesar normal dengan dip < 45° ( Lag slip fault ).

k. Sesar normal denga dip > 45° ( Normal slip fault ).

l. Sesar normal sinistral dengan dip < 45° ( Left lag slip fault ).

m. Sesar sinistral normal denga dip < 45° ( Lag left slip fault ).

n. Sesar sinistral normal denga dip > 45° ( Normal left slip fault ).

o. Sesar normal sinistral dengan dip < 45° ( Left normal slip fault ).

p. Sesar sinistral ( Left slip fault ).

q. Sesar sinistral naik dengan dip < 45° ( Thrust left slip fault ).

r. Sesar naik sinistral dengan dip < 45° ( Left thrust slip fault ).

s. Sesar naik sinistral dengan dip > 45° ( Left reverse slip fault ).

t. Sesar sinistral naik dengan dip > 45° ( Reverse left slip fault ).

Tabel 2.2 Diagram klasifikasi sesar, Rickard 1972. ( A ). Klasifikasi sear berdasarkan segitiga dip – pitch. ( B ). Segitiga Dip – pitch.

2.2.5 Kekar

Kekar adalah suatu rekahan yang relatif tidak mengalami pergeseran, terjadi

oleh gejala tektonik maupun non tektonik.

Secara kejadiannya,kekar dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu:

1. Shear (Kekar Gerus), terjadi akibat adanya tegasan

2. Tension (Kekar Tarikan).

Kekar tarikan dapat dibedakan sebagai :

1. Tension Fracture, yaitu kekar tarik yang bidang rekahnya searah

dengan tegasan. Kekar jenis inilah yang biasanya terisi oleh cairan

hidrothermal yang kemudian berubah menjadi vein.

2. Release Fracture, yaitu kekar tarik yang terbentuk akibat hilangnya

atau pengurangan tekanan, orientasinya tegak lurus terhadap gaya

utama. Struktur ini biasa disebut dengan “stylolite”.

Kekar merupakan salah satu struktur yang sulit untuk diamati, sebab kekar

dapat terbentuk pada setiap waktu kejadian geologi, misalnya sebelum terjadianya

suatu lipatan. Kesulitan lainnya adalah tidak adanya atau relatif kecil pergeseran

dari kekar, sehingga tidak dapat ditentukan kelompok mana yang terbentuk sebelum

atau sesudahnya. Walaupun demikian, di dalam analisis, kekar dapat dipakai

untuk membantu menentukan pola tegasan, dengan anggapan bahwa kekar-kekar

tersebut pada keseluruhan daerah terbentuk sebelum atau pada saat pembentukan

sesar.

2.2.5 Analisis Kekar

Seperti dikemukakan oleh beberapa penulis,dan secara tegas oleh

Bott (1959) bahwa pergerakan sesar akan mengikuti arah rekahan gunting

(Conjugate Shear). Dengan analisa kekar dalam penentuan jenis sesar hal ini dapat

diterapkan dengan menggunakan pemodelan Anderson ( gambar 2.14 ) dengan

patokan sebagai berikut :

1. σ1 berada pada titik tengah perpotongan 2 bidang Conjugate Shear

yang mempunyai sudut sempit.

2. σ2 berada pada titik perpotongan antara 2 bidang Conjugate

Shear.

3. σ3 berada pada titik tengah perpotongan 2 bidang Conjugate Shear

yang mempunyai sudut tumpul.

4. σ1 ⊥ σ2 ⊥ σ3.

5. Orientasi tensional joint searah dengan orientasi σ1.

6. Orientasi stylolites ⊥ dengan orientasi σ1 atau searah dengan orientasi

σ3 .

7. Bidang shear dan tensional akan membentuk sudut sempit.

8. Bidang shear dengan release joint akan membentuk sudut tumpul.

2.2.6 Vein

Vein adalah kekar tensional yang terisi mineral. Selagi kita memetakan dan

menganalisa jalur penggerusan, sering kita menemukan vein dalam jumlah yang

banyak. Kebanyakan vein yang berhubungan dengan jalur penggerusan biasanya

terisi kuarsa dan kalsit. Vein dapat pula terisi oleh feldspar, mika, oksida besi dan

gipsum pada jenis batuan tetentu. Mineral –mineral tersebut diendapkan dari cairan

hidrothermal yang menerobos rekahan.

Vein dapat menjadi indikator yang dapat dipercaya untuk mengetahui

karakteristik jalur penggerusan.Kebanyakan arah vein tegak lurus dengan

perpanjangan sumbu regang maksimum ( σ3 ) karena vein ini merupakan arah

kekar tensional. Pada daerah simple shear atau riedel shear vein akan terbentuk

±45° dari arah jalur penggerusan ( gambar 2.14 dan 2.15 ).

Gambar 2.14 Hubungan pola kekar dan pola tegasannya.

2.2.7 Pemodelan patahan men datar oleh Harding dkk ( 1971 )

Harding, Wilcox dan seely ( 1971 ) mendesain beberapa percobaan

menggunakan adonan lempung ( clay cake, untuk mengevaluasi pola struktur yang

berkembang di atas patahan mendatar. Adonan lempung diletakkan diatas panel

metal yang dapat digerakkan berlawanan arah secara bersamaan. Lingkaran –

lingkaran diletakkan agar keterakannya dapat terlihat ( gambar 2.15 a ). Pergerakan

awal dari patahan mendatar pada panel metal menghasilkan gangguan pada

lempung yang ditunjukan oleh perubahan lingkaran menjadi elips ( gambar 2.15 b ).

Kemudian lempung mulai patah di daerah yang paralel di dalam zona pergerakan

utamanya ( 2.15 c ). Seiring dengan kejadian yang terus menerus, lingkaran –

lingkaran ini secara perlahan terpatahkan.

Patahan – patahan atau rekahan – rekahan yang dihasilkan dari percobaan

pada gambar 2.15, menggambarkan geometri dan kinematik dari Riedel Shearing

atau dikenal pula dengan simple shear ( gambar 2.16 ) yaitu karakteristik hubungan

geometri dari suatu patahan mendatar, dengan kesimpulan sebagai berikut :

4. Sesar mendatar Riedel ditandai dengan adanya sepasang Riedel Shear ( R

dan R’ ) yang berarah 300 terhadap tegasan maksimum (σ1). Pergerakan

dalam Riedel Shear terhadap R di sebut sebagai synthetic faults yang relatif

sejajar dengan patahan utam (Major Faults . R’ merupakan arah berikutnya

setelah terjadi R yang disebut sebagai antithetic faults dengan pergerakan

memotong major faults. Dalam suatu sistem yang lain akan timbul pula

synthetic P dan X sebagai antithetic faults membentuk sudut 10° terhadap

patahan utama.

5. Tegasan utama σ1 membentuk sudut 450 terhadap major faults.

Gambar 2.15 Percobaan Harding, Wlcox dan Seely ( 1971 ).