Deformasi Batuan

Kali ini, saya akan memberikan informasi kepada temanteman seputar apa sih deformasi batuan

itu. Bagi temen-temen yang ingin tahu, ayo masuk kesini !!!

Dua abad lalu, jarak antara sejumlah monumen-monumen survei di Yunani diukur dengan sangat

akurat. Pada tahun 1988 team ilmiah mengukur kembali jarak-jarak tersebut, dan menemukan

bahwa Yunani menjadi lebih panjang satu meter. Mereka juga mendapatkan bahwa Yunani

sedang terpelintir (twisted), di bagian ujung sebelah Selatan, Pelponnesus, bergerak ke arah

Baratdaya. Penyebab dari pemanjangan dan pelintiran ini adalah tektonik lempeng. Afrika

bergerak ke utara, perlahan-lahan mendorong sebagian lantai dasar laut Mediteran ke bawah

Yunani.

Gaya tektonik secara kontinu akan menekan, menarik, melengkungkan dan mematahkan batuan

di litosfer. Sumber energi tektonik berasal dari energi panas bumi yang diubah menjadi energi

mekanik oleh arus konveksi. Aliran konveksi tersebut sangat besar, batuan panas di dalam

mesosfir dan astenosfir perlahan-lahan menyeret dan melengkungan litosfir secara kontinu yang

akhirnya menyebabkan batuan terdeformasi. Deformasi batuan litosfir terlalu lambat dan terlalu

dalam untuk diamati. Contohnya adalah lempeng India-Australia yang mendesak lempeng

Eurasia, tercermin pada sesar Sumatera. Gerakannya tidak teramati tetapi hasilnya berupa Bukit-

barisan dan seringnya terjadi gempa bumi di daerah ini.

06AUUntuk mengetahui bagaimana dan faktor-faktor apa yang mempengaruhi batuan

terdeformasi, terpuntir, terlipat dan atau terpatahkan, yang berlangsung jauh di bawah kerak

bumi, dapat dipelajari dalam laboratorium. Percobaan dilakukan terhadap contoh batuan yang

dibentuk sebagai silinder atau kubus.

Tegasan (Stress) dan Regangan (strain)

Pengaruh tegasan terhadap batuan tergantung pada cara bekerja atau sifat tegasannya dan sifat

fisik batuan yang terkena tegasan. Ada dua bentuk stress :

Stress uniform akan menekan dengan besaran yang sama dari segala arah. Dalam batuan

dinamakanconfining stress karena setiap tubuh batuan dalam litosfir dibatasi oleh batuan lain di

sekitarnya dan ditekan secara merata (uniform) oleh berat batuan di atasnya.

Stress diferensial menekan tidak dari semua jurusan dengan besaran yang sama. Dalam sistem

ortogonal dapat diuraikan menjadi stress utama, yang maksimum, yang menengah, dan yang

paling kecil besarannya. Biasanya differential stress ini yang mendeformasi batuan dan dikenal 3

jenis diferrential stress, yaitu tensional stress, compressional stress dan shear stress.

Gambar 1. Deformasi batuan akibat berbagai bentuk stress. Panah menunjukkan arah tegasan

utama (maximum stress).

Tensional stress, arahnya berlawanan pada satu bidang, dan sifatnya menarik (stretch) batuan.

Compressional stress, arahnya berhadapan, memampatkan atau menekan batuan.

Shear stress, bekerja berlawanan arah, tidak dalam satu bidang, yang menyebabkan terjadinya

pergeseran dan translasi.

Uniform atau differential stress yang menyebabkan terdeformasinya litosfir diakibatkan oleh

gaya-gaya tektonik yang bekerja sepanjang waktu. Batuan yang terkena stress akan mengalami

regangan atau perubahan bentuk dan atau volume dalam keadaan padat yang disebut strain atau

regangan.

Tahap deformasi

Bila batuan mengalami penambahan stress akan terdeformasi melalui 3 tahap secara berurutan :

Elastic deformation adalah deformasi sementara tidak permanen atau dapat kembali ke bentuk

awal (reversible). Begitu stress hilang, batuan kembali terbentuk dan volume seperti semula.

Seperti karet yang ditarik akan melar tetapi jika dilepas akan kembali ke panjang semula.

Elastisitas ini ada batasnya yang disebut elastic limit, yang apabila dilampaui batuan tidak akan

kembali pada posisi awal. Di alam tidak pernah dijumpai batuan yang pernah mengalami

depformasi elastis ini, karena tidak meninggalkan jejak atau bekas, karena kembali ke keadaan

semula, baik bentuk maupun volumenya. Sir Robert Hooke (1635-1703) adalah orang pertama

yang memperlihatkan hubungan antara stress dan strain yang sesuai dengan jenis batuannya.

Hukum Hooke yang mengatakan bahwa sebelum melampaui batas elastisitasnya hubungan stress

dan strain suatu material adalah linier.

Ductile deformation merupakan deformasi dimana elastic limit dilampaui dan perubahan bentuk

dan volume batuan tidak kembali ke bentuk semula. Untuk mempermudah membayangkannya

dapat dilihat diagram strain-stress Gambar 2 yang di dapat dari percobaan dengan menekan

contoh batuan berbentuk silindris. Mula-mula kurva stress-strain naik tajam sepanjang daerah

elastis sesampai pada elastic limit (Z), kurvanya mendatar. Penambahan stress menyebabkan

terjadinya deformasi ductile. Bila proses stress dihentikan pada titik X silinder akan kembali

sedikit ke arah semula. Strain menurun sepanjang kurva X ‟ Y. Strain permanennya adalah XY

yang merupakan deformasi ductile.

Fracture tejadi apabila batas atau limit elastik dan ducktile deformasi dilampaui.

Perhatikan Gambar 2yang semula stress dihentikan pada X „ , disini dilanjutkan dengan

menaikkan stress. Kurva stress-strain berlanjut sampai ke titik F dan batuan akan pecah melalui

rekahan. Deformasi rekah (fracture deformation) dan lentur (ductile deformation) adalah sama,

menghasilkan regangan (strain) yang tidak kembali ke kondisi semula.

Gambar 2. Kurva stress-strain memperlihatkan

deformasi elastik (X ke Z) limit elastis (Z) menandai dimulainya deformasi ductile. Bila stress

dihentikan pada X „ maka benda akan kembali dalam keadaan tidak tertekan di Y melalui

lintasan X „ Y. Jarak XY merupakan strain akibat deformasi ductile. Apabila stress dilanjutkan

maka benda akan patah/pecah di titik fracture F.

Pengontrol Deformasi

Percobaan-percobaan di laboratorium menunjukkan bahwa deformasi batuan, selain tergantung

pada besarnya gaya yang bekerja, juga kepada sifat fisika dan kompisis batuan serta lingkungan

tektonik dan waktu.

Suhu

Makin tinggi suhu suatu benda padat semakin ductile sifatnya dan keregasannya makin

berkurang. Misalnya pipa kaca tidak dapat dibengkokan pada suhu udara normal, bila dipaksa

akan patah, karena regas (brittle). Setelah dipanaskan akan mudah dibengkokan. Demikian pula

halnya dengan batuan. Di permukaan, sifatnya padat dan regas, tetapi jauh di bawah permukaan

dimana suhunya tinggi, bersifat ductile.

Waktu dan strain rate

Pengaruh waktu dalam deformasi batuan sangat penting. Kecepatan strain sangat dipengaruhi

oleh waktu. Strain yang terjadi bergantung kepada berapa lama batuan dikenai stress. Kecepatan

batuan untuk berubah bentuk dan volume disebut strain rate, yang dinyatakan dalam volume per

unit volume per detik, di bumi berkisar antara 10-14/ detik sampai 10-15/ detik. Makin rendah

strain rate batuan, makin besar kecenderungan terjadinya deformasi ductile.

Pengaruh suhu, confining pressure dan strain rate pada batuan, seperti ciri pada kerak, terutama

di bagian atas dimana suhu dan confining pressure rendah tetapi strain rate tinggi, batuan

cenderung tegas ( brittle) dan patah. Sedangkan bila pada suhu tinggi, confining pressure tinggi

dan strain rate rendah sifat batuan akan menjadi kurang regas dan lebih bersifat ductile. Sekitar

kedalaman 15 km, batuan akan bersifat regas dan mudah patah. Di bawah kedalaman 15 km

batuan tidak mudah patah karena bersifat ductile. Kedalaman dimana sifat kerak berubah dari

regas mulai menjadi ductile, disebut brittle-ductile transition.

Komposisi

Komposisi batuan berpengaruh pada cara deformasinya. Komposisi mempunyai dua aspek.

Pertama, jenis dan kandungan mineral dalam batuan, beberapa mineral (seprti kuarsa, garnet dan

olivin) sangat brittle, sedangkan yang lainnya (seperti mika, lempung, kalsit dan gypsum)

bersifat ductile. Kedua, kandungan air dalam batuan akan mengurangi keregasannya dan

memperbesar keduktilannya. Pengaruh air, memperlemah ikatan kimia mineral-mineral dan

melapisi butiran-butiran mineral yang memperlemah friksi antar butir. Jadi batuan yang „basah‟

cenderung lebih ductile daripada batuan „kering‟. Batuan yang cenderung terdeformasi ductile

diantaranya adalah batu gamping, marmer, lanau, serpih, filit dan sekis. Sedangkan yang

cenderung brittle daripada ductile, batupasir, kuarsit, granit, granodiorit, dan gneiss.

06AUStruktur geologi adalah arsitektur kulit Bumi atau gambaran geometri (bentuk dan

hubungan) dari keadaan batuan di kulit bumi. Cabang ilmu geologi yang khusus mempelajari

struktur geologi beserta gaya-gaya yang penyebabnya dinamakan geologi struktur. Definisi lain

yang lebih umum dan lengkap tentang geologi struktur, yaitu suatu ilmu yang membahas

arsitektur kulit Bumi dan gejala-gejala yang menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan

bentuk (deformasi) pada kulit Bumi. Inti kajian geologi struktur adalah deformasi kulit Bumi,

apa yang menyebabkan dan bagaimana akibatnya. Oleh karena itu, sebagaian para ahli

menganggap bahwa geologi struktur sama dengan tektonik.

Struktur batuan adalah bentuk dan kedudukan batuan yang dapat dilihat saat ini sebagai hasil dari

2 macam proses , yaitu :

Proses yang berhubungan dengan pembentukan batuan tersebut yang akan menghasilkan

struktur-struktur primer.

Proses yang bekerja kemudian (setelah batuan tersebut terbentuk), yaitu berupa deformasi

mekanis atau perubahan kimiawi yang mempengaruhi batuan setelah terbentuk. Proses ini akan

menghasilkan struktur sekunder.

Spencer (1988) berpendapat bahwa yang dipelajari pada geologi struktur meliputi struktur primer

dan struktur sekunder. Namun pada umumnya ilmu ini khusus mempelajari struktur sekunder

saja, tetapi harus diketahui mengenai struktur primernya.

Deformasi yang terjadi pada kerak, yang kita amati sekarang ini adalah jejak deformasi yang

telah terjadi beberapa ratus atau juta tahun yang lalu, dan dikenal sebagai struktur geologi.

Dalam struktur geologi, deformasi yang terjadi akibat gaya tektonik dikelompokkan sebagai

struktur sekunder dan dibedakan dari struktur yang terbentuk pada saat atau sebelum batuan

terbentuk yang dinamakan struktur primer. Yang termasuk dalam struktur primer adalah struktur-

struktur pada batuan sedimen, seperti bidang perlapisan, lapisan bersusun (graded beding),

lapisan silang siur (cross beding) dan jejak binatang. Sedangkan pada batuan beku adalah

rekahan-rekahan yang terbentuk akibat pendinginan, dinamakan kekar kolom (columnar joints).

Arah rekahan-rekahan yang tegak lurus terhadap bidang pendinginan, permukaannya segi enam,

struktur aliran pada lava dan sebagainya. Struktur sekunder yang terbentuk setelah batuan

terbentuk, adalah lipatan (fold), kekar (joint) dan sesar (fault).

Jurus dan Kemiringan Bidang

Untuk dapat mendiskripsi terjadinya deformasi pada suatu lapisan batuan, misalnya pada batuan

sedimen, diperlukan posisi atau kedudukan garis atau bidang setelah mengalami deformasi.

Telah kita ketahui bahwa sedimen semula diendapkan dalam posisi horizontal. Setelah

mengalami deformasi posisinya berubah, misalnya terlipat, maka posisi sayap (limb) antiklin

atau sinklin tidak horizontal lagi. Posisi atau kedudukan bidang-bidang yang membentuk limb ini

dinyatakan dalam jurus atau strike dan kemiringan atau dip yang dipergunakan untuk

menyatakan kedudukan semua bidang di alam.

Jurus adalah arah garis yang merupakan perpotongan antara bidang di alam dengan bidang

horizontal,dinyatakan terhadap arah Utara, searah jarum jam ke Timur. Gambar 3. Contohnya U

62o T, yang berarti arah jurusnya 62o dari Utara ke Timur.

Gambar 3. Jurus dan kemiringan suatu bidang perlapisan. Jurusnya sejajar dengan permukaan

air, yang dianggap bidang horizontal. Kemiringan, sudut terbesar, diukur pada bidang tegak lurus

jurus (Hamblin, 1989)

Kemiringan adalah sudut terbesar antara bidang (miring) di alam dengan bidang horizontal yang

dinyatakan dalam derajat. Bidang horizontal tidak mempunyai kemiringan, atau 0o dan bidang

tegak lurus 90o. Jurus dan kemiringan diukur di tempat dengan mempergunakan kompas

geologi. Kompas geologi dilengkapi dengan water pas (round level), untuk membuat bidang

horizontal dan klinometer(vernier for vertical angles) untuk mengukur kemiringan

bidang, Gambar 4.

Gambar 4. Kompas Geologi tipe Brunton (Ainsworth, USA)

Lipatan (fold)

Ragan (1973), menyatakan bahwa lipatan adalah hasil perubahan bentuk atau volume dari suatu

bahan yang ditunjukkan sebagai lengkungan atau kumpulan lengkungan pada unsur garis atau

bidang dari bahan tersebut. Sementara itu, Hobbs et al (1973) menyatakan bahwa lipatan adalah

lengkungan yang dihasilkan oleh proses deformasi dari suatu permukaan batuan yang relatif

datar.

Lipatan dapat merupakan pelengkungan lemah yang luas, bisa lebih dari ratusan kilometer

sampai yang sangat kecil yang berskala mikroskopis. Lipatan sangat mudah dilihat pada batuan

yang berlapis dan merupakan hasil deformasi ductile akibat kompresi dan shear stress. Pada

strain rate sangat rendah dan di atas brittle-ductile transition, batuan dapat terlipat meskipun

dekat permukaan.

Geometri lipatan

Lipatan ke atas, melengkung ke atas atau cekung ke arah bawah disebut antiklin. Kedua belah

lereng antiklin saling menjauhi. Dan sebaliknya yang melengkung ke bawah, bagian bawahnya

cembung dan lereng-lereng saling mendekati, disebut sinklin. Umumnya kedua bentuk ini

berpasangan, Gambar 5 dan 6.

Gambar 5. Diagram blok memperlihatkan

topografi lipatan yang menunjam. Lapisan batuan yang resistens membentuk topografi tinggi,

pada antiklin maupun sinklin. Sedangkan batuan yang mudah tererosi membentuk topografi yang

rendah, baik antiklin maupun sinklin (B.J. Skinner, 1992)

Lereng sebelah menyebelah antiklin atau sinklin disebut sayap (limb). Puncaknya

dinamakan crestdan titik terendah disebut trough. Bidang simetri antara sayap disebut bidang

sumbu (axial plane), dan garis potongnya dengan permukaan, yang melalui crest maupun trough

disebut sumbu lipatan (fold axis). Apabila sumbu lipatan tidak dalam posisi horizontal berarti

lipatannya menunjam (plunging). Bentuk lipatan tidak selalu simetris seperti pada Gambar 5,

tetapi apabila perlipatannya lebih intensif bentuknya akan lebih kompleks. Bila stress yang

bekerja lebih kuat maka lipatan menjadi miring. Sayap yang satu lebih landai dari pasangannya,

atau dip nya tidak sama. Apabila stress berlanjut, kemiringan bidang sumbunya mengecil hingga

hampir horizontal.

Klasifikasi lipatan

Gaya tektonik yang sudah bekerja sejak ratusan juta tahun membuat kerak terlipat-lipat. Kadang-

kadang sampai beberapa kali, tidak hanya sekali saja. Oleh karena itu struktur lipatan yang

dihasilkannya sangat bervariasi dari yang sederhana sampai yang kompleks, baik bentuk maupun

dimensinya. Dasar klasifikasinya ada beberapa, dan yang paling sederhana adalah kedudukan

kedua belah sayapnya, kedudukan bidang sumbu dan keketatan lipatannya, Tabel 1.

Sesar (fault)

Kadang-kadang deformasi berlangsung cukup cepat untuk diamati dan diukur. Untuk

memudahkan pengamatan deformasi kerak bumi dapat digolongkan dalam dua kelompok besar

yaitu gerakan mendadak yang mengakibatkan terjadinya rekahan, dimana blok-blok kerak tiba-

tiba bergerak beberapa sentimeter atau beberapa meter dalam hitungan menit atau jam. Dan

gerak yang lamban serta bertahap termasuk deformasi ductile. Geraknya tetap, menerus tetapi

tidak disertai hentakan. Gerakan mendadak melibatkan rekahan pada batuan regas (britle).

Rekahan pada batuan dimana terjadi pergeseran di sepanjang rekahan dinamakan sesar, patahan

atau fault. Sekali rekahan mulai, maka akan timbul gesekan yang mengikuti pergeseran.

Selanjutnya perlahan-lahan stress terkumpul atau tertahan selama gesekan antara kedua sisi sesar

dapat mengatasinya. Kemudian mendadak terjadi lagi pergeseran. Jika stress tetap ada,

perulangan penumpukan stress yang diakhiri dengan pergeseran mendadak terjadi berulang kali.

Meskipun gerakan sesar besar sampai beberapa kilometer, tetapi jarak tersebut merupakan

jumlah dari gerakan mendadak yang kecil-kecil. Setiap gerak mendadak dapat menimbulkan

gempa. Pergerakan mendadak pada litosfir biasanya disertai gempa bumi.

Nama lipatan Ciri-ciri yang dimiliki

Berdasarkan kedudukan sayap (limb)

Lipatan simetri Kemiringan sayap sama

Lipatan asimetri

Kemiringan sayap tidak sama, yang satu

lebih tegak dari sebelahnya

Berdasarkan kedudukan bidang sumbu

Lipatan tegak

Kedudukan bidang sumbu tegak atau

vertikal

Lipatan miring

Kedudukan bidang sumbu condong atau

miring

Lipatan rebah (recumbent fold)

Bidang sumbunya sangat miring, hampir

rebah

Berdasarkan keketatan (tightness)

Lipatan landai (gentle) Sudut antara kedua sayap 170o atau lebih

Lipatan terbuka (open) Besar sudutnya 90o

Lipatan ketat (tight) Besar sudutnya 10o

Lipatan isoklinal Kedua sayapnya sejajr atau besudut 0o

Tabel 1. Klasifikasi lipatan berdasarkan kepada kedua bidang sayap, kedudukan bidang sumbu

dan keketatan sudaut antara kedua sayapnya.

Gambar 6. Lipatan sederhana dengan bagian-

bagiannya, lereng yang saling menjauhi disebut antiklin (bagian kiri dan kanan) dan yang saling

mendekati dinamakan sinklin (di tengah-tengah). Sebelah kiri sumbu lipatan mendatar dan

sumbu lipatan menunjam sebelah kanan (Skinner, 1992)

06AUG

Gerak relatif

Definisi sesar adalah rekahan pada batuan yang mengalami pergerakan yang sejajar dengan

bidangnya. Umumnya tidak mungkin untuk dapat mengetahui berapa besar gerak sebenarnya

yang terjadi sepanjang sesar dan blok bagian mana yang bergerak dan blok yang diam, karena

bergeraknya sudah berlangsung pada waktu lampau. Dalam klasifikasi pergeseran sesar

dipergunakan istilah pergeseran relatif, karena tidak tahu blok mana yang bergerak; dapat

dikatakan bahwa satu sisi sesar bergerak relatif terhadap sisi lainnya. Pergeseran salah satu

sisinya melalui bidang sesar membuat salah satu blok relatif naik, turun, atau mendatar terhadap

lainnya. Blok yang berada di atas bidang sesar disebut blok hanging wall sedangkan yang di

bawah disebut blok foot wall, Gambar 7.

Gambar 7. Diagram balok sesar memperlihatkan blok hanging wall tergantung di atas kepala

penambang (bidang sesar) dan foot wall, blok yang ada di kakinya (di bawah bidang

sesar)(Skinner, 2004).

Klasifikasi Sesar

Sesar diklasifikasi berdasarkan atas : dip dari bidang sesar dan arah gerak relatifnya, menjadi

sesar normal, sesar naik, (reverse fault atau thrust fault) dan sesar mendatar (strike slip fault).

a. Sesar normal

Sesar normal disebut juga sesar turun disebabkan oleh stress tensional yang seolah-olah

menarik/memisahkan kerak. Seperti halnya juga bila kerak mengalami gaya dari bawah.

Sesar normal didefinisikan sebagai sesar yang hanging wallnya relatif turun terhadap foot wall.

Atau sebaliknya, dapat dikatakan foot wall relatif naik terhadap hanging-wall, Gambar 7.

Umumnya, dua atau lebih sesar normal dengan jurus sejajar dan kemiringan berlawanan

membentuk segmen tinggian dan amblesan pada kerak.

Blok yang „turun‟ dinamakan graben atau rift, jika dibatasi oleh dua sesar normal, Gambar 8 dan

half graben bila pelengseran hanya pada satu sesar normal. Blok yang „naik‟ diantara dua sesar

normal dinamakan horst. Sesar normal banyak sekali dijumpai pada kerak bumi yang mengalami

stress tensional.

Gambar 8. Horst dan graben terjadi akibat stress tensional membentuk sesar-sesar normal.

b. Sesar naik (reverse fault) dan thrust fault

Sesar naik berkembang karena stress kompresional. Gerak pada sesar naik, blok hanging wall

relatif naik terhadap blok foot wall. Sesar naik terjadi karena kerak memendek. Bila kemiringan

bidang sesarnya lebih dinamakan sesar anjakan kecil dari 45 berasosiasi dengan

perlipatan°(thrust fault). Dan umumnya kuat, akibat gaya kompresi horizontal sangat kuat pada

kerak bumi. Thrust fault berkembang dari lipatan yang kemudian tersesarkan. Thrust fault

banyak dijumpai pada pegunungan lipatan.

c. Sesar mendatar (strike slip fault)

Sesar mendatar sering juga disebut sesar geser. Akibat bekerjanya shear stress gerak utama sesar

ini adalah horizontal dan sejajar dengan bidang sesarnya.

Pergerakan lateralnya ditentukan dengan melihat bidang sesarnya. Bila pengamat berdiri didepan

blok sesar yang bergerak kearah kanannya, maka sesar mendatar tersebut namanya sesar

mendatar menganan atau sesar mendatar dextral.

Atau dikatakan juga right lateral slip fault. Dan sebaliknya bila blok didepan pengamat bergerak

kekiri namanyasesar mendatar mengiri atau sesar mendatar sinister (left lateral slip fault).

Contoh sesar mendatar besar yang terkenal adalah sesar San Andreas di California Amerika dan

di Indonesia, sesar Sumatra, sepanjang bagian Barat pulau Sumatra, sesar Palu-Koro di Sulawesi,

sesar Sorong di Irian dan lainnya. Pada umumnya sesar mendatar besar merupakan batas

lempeng, atau kejadiannya berkaitan dengan aktivitas pergerakan lempeng. Oleh karena itu

kebanyakan masih aktif (masih bergerak sampai saat ini meskipun sangat lambat) seperti contoh

diatas, keduanya masih aktif.

Meskipun geraknya tidak teramati, tetapi pengaruhnya jelas. Sepannjang sesar sering terjadi

gempa bumi dan tanah longsor.

Sesar mendatar yang merupakan batas lempeng dan berkaitan dengan pemekaran lempeng

namanya sesar transform, seperti yang terdapat di lantai samudra.

Indikasi gerak sesar

Sering kita jumpai dinding atau bidang rekahan, namun tidak dapat dengan segera mengetahui

apakah pernah terjadi gerakan atau pergeseran sepanjang bidang tersebut atau tidak. Dengan kata

lain kita tidak dapat menentukan apakah bidang tersebut akibat sesar.

Ada beberapa jejak yang ditimbulkan dan terekam oleh gesekan pada batuan yang tersesarkan.

Diantaranya adalah gores-garis (slickensides), gesekan antara batuan yang keras, permukaannya

menjadi halus dan licin disertai goresan-goresan dan striasi pada bidang sesar. Tidak semua sesar

mempunyainya, atau sudah tidak tampak lagi karena tererosi. Kebanyakan gerak sesar

menghancurkan batuan yang begesekan menjadi berbagai ukuran yang tidak beraturan besarnya,

membentuk breksi sesar (fault breccia).

Breksi sesar dapat dengan mudah dibedakan dari breksi sedimenter karena fragmen dan

matriksnya terdiri dari material yang sama. Biasanya fragmen dalam breksi sesar

memperlihatkan arah yang sama dengan sesarnya.

Gejala lainnya adalah bergesernya lapisan batuan pada blok-blok yang tersesarkan.

Pergeseran lapisan disebut sebagai offset bidang perlapisan. Adanya offset bidang perlapisan

mempermudah menentukan jenis sesar.

Kemudian, akibat adanya gesekan antar blok, lapisan sekitar sesar terseret dan terlipat,

menjadikan lipatan-lipatan seretan (drag fold atau drag fault).

Selain itu masih ada beberapa gejala lain yang diakibatkan sesar dan sangat membantu dalam

menentukan gerak relatif sesar.

Hubungan lipatan dan sesar

Lipatan dan sesar tidak selalu menerus. Sesar-sesar cenderung berhenti sebagai lipatan Lipatan,

akan berhenti diujungnya yang makin mengecil,

Jika dua macam batuan terkena tegasan yang sama, yang regas (britle) akan terdeformasi sebagai

rekahan atau tersesarkan, dan lainnya yang lentur (ductile) terdeformasi ductile. Hasilnya adalah

sebuah lipatan monoklin,

Beberapa sesar anjakan (thrust fault), diawali oleh lipatan rebah yang karena tegasannya

berlanjut, sayapnya yang terbalik tertarik kuat, teregangkan dan akhirnya patah menjadi sesar

anjakan.

Gambar 9. Jenis Sesar

Kekar (joint)

Kekar adalah suatu fracture (tretakan pada batuan) yang relatif tidak mengalami pergeseran pada

bidang rekahnya (Ragan, 1973). Kekar dapat disebabkan oleh terjadinya gejala tektonik maupun

non tektonik. Kekar atau joint adalah rekahan-rekahan pada batuan, lurus, planar dan tidak

terjadi pergeseran.

Kekar umumnya terdapat sebagai rekahan tensional dan tidak ada gerak sejajar bidangnya.Kekar

membagi-bagi batuan yang tersingkap menjadi blok-blok yang besarnya bergantung pada

kerapatan kekarnya. Dan merupakan bentuk rekahan paling sederhana yang dijumpai pada

hampir semua batuan. Biasanya terdapat sebagai dua set rekahan, yang perpotongannya

membentuk sudut berkisar antara 45 sampai 90 derajat.

Kekar mungkin berhubungan dengan sesar besar atau oleh pengangkatan kerak yang luas, dapat

tersebar sampai ribuan meter persegi luasnya. Umumnya pada batuan yang regas. Kebanyakan

kekar merupakan hasil pembubungan kerak atau dari kompresi atau tarikan (tension) berkaitan

dengan sesar atau lipatan.

Ada kekar tensional yang diakibatkan oleh pelepasan beban atau pemuaian batuan. Kekar kolom

pada batuan volkanik terbentuk oleh tegasan yang terjadi ketika lava mendingin dan

mengkerut.

Pada lapisan-lapisan sedimen terutama batupasir, sering terdapat kekar-kekar yang bervariasi

arahnya. Rekahan ini terbentuk selama penimbunan dan litifikasi yang akan tetap tertutup selama

tertimbun dikedalaman. Karena erosi dan tersingkap, sedikit pendinginan dan kompresi relief

memungkinkan rekahan agak terbuka.

Pada beberapa daerah kekar mengontrol pola aliran sungai, terutama aliran-aliran sekundernya.

Kekar juga mempunyai nilai ekonomis. Dapat memperbesar permeabilitas yang penting bagi

migrasi dan menampung air tanah dan minyak bumi.

Analisa kekar sangat diperlukan dalam eksplorasi dan pengembangan sumber daya alam.

Rekahan-rekahan mengontrol endapan mineral, tembaga, timbal, seng, merkuri,perak,emas

dan tungsten.

Larutan hidrotermal yang berasosiasi dengan intrusi batuan beku mengalir sepanjang kekar-kekar

dan mengendapkan mineral-mineral sepanjang dinding kekar, membentuk urat-urat mineral

(mineral veins).

Konstruksi besar, seperti bendungan, sangat perlu memperhatikan sistem kekar pada batuan.

Selain mempengaruhi daya dukung batuan, kekar juga dapat menimbulkan masalah

kebocoran.

Dalam penambangan batuan, marmer, granit dll, sistem kekarlah yang menentukan berapa besar

blok batuan yang dapat ditambang. Dan adanya kekar-kekar akan mengurangi peledakan yang

diperlukan.

Jenis-jenis Kekar

Kekar pengerutan (“Shrinkage joint”), disebabkan oleh gaya pengerutan yang timbul karena

pendinginan (pada batuan beku : kekar tiang) atau pengeringan (pada batuan sedimen)

Kekar lembaran (“sheet joint”) yaitu sekumpulan kekar yang kira-kira sejajar dengan permukaan

tanah, terutama pada batuan beku.

Kekar karena tektonik, yaitu kekar yang terbentuk karena proses endogen, yang berupa pasangan

garis yang lurus.