Apa Itu Sesar??

undefinedundefined. undefined

Pengertian Sesar

Struktur sesar adalah rekahan yang mengalami geser-geseran yang jelas (Tjia,

1977). Pergerakan dapat berkisar dari beberapa milimeter sampai ratusan meter dan

panjangnya dapat mencapai beberapa desimeter hingga ribuan meter. Sesar dapat

terjadi pada segala jenis batuan. Akibat terjadinya pergeseran itu, sesar akan

mengubah perkembangan topografi, mengontrol air permukaan dan bawah

permukaan, merusak stratigrafi batuan, dan sebagainya.

1.1 Jenis-jenis Sesar

Sesar dapat diklasifikasikan berdasarkan gerak relatif hanging wall dan foot wall,

ada tidaknya gerakan rotasi, rake net slip, keaktifan sesar, dan kumpulan sesar.

Berdasarkan gerak relatif hanging wall dan foot wall, sesar dibagi menjadi:

1.  Sesar Turun (Normal Fault), yaitu bila hanging wall posisinya turun terhadap

footwall.

2. Sesar Naik (Reverse Fault), yaitu sesar dimana hanging wall posisinya naik terhadap

footwall.

Berdasarkan Klasifikasi Sesar oleh E.W.Spencer, (1977), sesar dikelompokkan

menjadi:

1. Sesar translasi, merupakan sesar dimana tidak ada gerak rotasi dari masing-masing

blok dan garis-garis sejajar dari blok yang berlawanan tetap sejajar.

2. Sesar rotasi, yaitu sesar dimana ada gerak rotasi dari blok yang satu terhadap yang

lain dan garis-garis sejajar dari blok yang berlawanan menjadi tidak sejajar.

Berdasarkan besar rake dari net slip (Billinge 1977)., sesar terbagi menjadi:

1. Strike Slip Fault, yaitu bila rake 0o dan arah gerakan sejajar terhadap jurus bidang

sesar.

2. Dip Slip Fault, yaitu bila rake 90o dan arah gerakan tegak lurus dengan jurus bidang

sesar.

3. Diagonal Fault, yaitu bila rake tidak sama dengan 0o dan 90o.

Berdasarkan keaktifan sesar, sesar diklasifikasikan menjadi:

1. Menurut Tjia (1976), tingkat keaktifan sesar dibedakan atas:

a. Sesar Aktif, yaitu pergeseran sesar terjadi pada waktu Holosen atau selama sejarah

geologi.

b. Sesar berkeaktifan potensial, yaitu sesar terjadi pada batuan berumur kwarter dan

terjadi pada daerah gempa bumi / gunungapi.

c. Sesar berkeaktifan tidak pasti, yaitu pergeseran sesar yang terjadi lebih tua daripada

kwarter, sesar ini terjadi pada batu gamping dan pada lereng yang curam.

2. Menurut Lensen (1980), tingkat keaktifan sesar dibedakan atas:

a. Sesar aktif kelas I, yaitu sesar yang menunjukkan pengulangan gerakan terakhir

pada waktu 5.000 tahun atau gerakan tunggal terjadi selama zaman dan

pengulangan gerakan pada 5.000 tahun terakhir.

b. Sesar aktif kelas II, yaitu sesar kurang aktif dengan pengulangan terakhir dalam

waktu 50.000 tahun atau gerakan tunggal dalam waktu 5.000 tahun, pengulangan

gerakan antara 5.000 - 50.000 tahun.

c. Sesar aktif kelas III, yaitu sesar yang paling kurang aktif dengan gerakan tunggal

terakhir dalam waktu 50.000 tahun atau pengulangan gerakan 50.000 – 500.000

tahun.

Berdasarkan kumpulan sesar dengan kekhasan yang dimilkinya, sesar dibagi

menjadi:

1. Concentric Fault, yaitu kumpulan sesar yang konsentris terhadap satu pusat.

2. Radial Fault, merupakan kumpulan sesar yang arahnya membentuk pola.

3. Rectilinier Fault, yaitu kumpulan sesar yang membentuk pola garis hampir tegak

lurus.

4. Paralel Fault, merupakan kumpulan sesar yang membentuk pola sejajar satu dengan

lainnya.

Berdasarkan orientasi pola tegasan utama yang menyebabkannya (Anderson, 1951)

:

1. Thrust fault, jika pola tegasan utama maksimum dan intermediet adalah horizontal.

2. Normal fault, jika pola tegasan utama maksimum adalah vertikal.

3. Wrench fault (strike slip fault), jika suatu pola tegasan utama maksimum dan

minimum adalah gorizontal.

1.2   Proses Terbentuk Sesar

SESAR NAIK

Sesar naik atau Thrust fault, terjadi apabila hanging wall relatif bergerak naik

terhadap foot wall. Berdasarkan sistem tegasan pembentuk sesarnya, posisi

tegasan utama dan tegasan minimum adalah horizontal dan tegasan menengah

adalah vertical.

Umumnya sesar naik tidak pernah berdiri sendiri atau berkembang tunggal. Sesar

selalu membentuk suatu zona (fault zone), sehingga pada zona sesar dijumpai

sejumlah bidang sesar. Masing-masing bidang sesar tersebut membentuk pola yang

sama, yaitu bidang sesar umumnya memiliki arah kemiringan yang sama dan arah

jalur sesarnya relatif sama. Sejumlah sesar naik (Thrust zone) yang terbentuk pada

periode tektonik yang sama dinamakan sebagai Thrust Systems (Boyer dan Elliott,

1982). Pada Thrust System, ada dua jenis pola sesar utama, yaitu Imbricate Fan

dan Duplexes. Pola struktur Imbricate Fan dicirikan dengan adanya Thrust sheet

yang di dalamnya berkembang struktur lipatan asimetri dan rebah mengikuti arah

Tectonic transport, sedangkan di dalam pola Duplex , Thrust sheet dilingkupi oleh

sesar (Boyer dan Elliott, 1982).

Sesar naik dengan pola Imbricate fan atau pola susun genteng dibedakan

menjadi 2 (dua) jenis, yaitu Trailling imbricate fan dan Leading imbricate fan. Kedua

jenis pola sesar tersebut dibedakan berdasarkan besarnya jarak pergeseran

(Dispclacement). Trailling imbricate fan dicirikan oleh adanya displacement yang

besar pada bagian paling belakang dari seluruh sesar naik (dilihat dari Tectonic

transport), sebaliknya dinamakan Leading imbricate fan.

Sesar naik dapat dibedakan jenisnya berdasarkan pada posisi bidang sesar

terhadap sumbu lipatan dan arah tectonic transport. Sesar naik yang terbentuk

dibagian belakang sumbu lipatan dinamakan sebagai Forelimb thrust, sedangkan

yang berkembang dibagian depan sumbu lipatan dinamakan sebagai Backlimb

thrust. Berdasarkan pada tectonic transportnya, sesar naik dibedakan menjadi Back

thrust dan Fore thrust. Apabila gerak relatif dari sesar naik searah dengan pada

tectonic transportnya,, maka sesar naik tersebut dinamakan sebagai fore thrust dan

sebaliknya dinamakan sebagai Back thrust. Back thrust yang terbentuk di dalam

Thrust system dapat membentuk Pop-up dan Triangle zone.

Di dalam Thrust system, posisi bidang sesar dapat relatif sejajar dengan bidang

lapisan batuan yang dinamakan sebagai flat dan apabila memotong bidang lapisan

dinamakan sebagai ramp. Apabila posisi flat searah dengan Tectonic transport

dinamakan frontal ramp dan sebaliknya dinamakan sebagai back thrust.

Gerak relatif suatu blok terhadap blok yang lainnya dapat terjadi sepanjang flat

dan ramp. Blok hanging wall yang menumpang di atas flat dinamakan sebagai

hangingwall ramp sedangkan blok foot wall yang berada di bagian ramp dinamakan

sebagai footwall ramp.

Terbentuknya sejumlah sesar naik tidak terjadi secara bersamaan melainkan

terbentuk secara berurutan (Sequence of thrusting). Apabila urutan pembentukan

sesar naiknya makin muda ke arah hanging wall dinamakan sebagai overstep dan

jika terjadi sebaliknya dinamakan sebagai piggyback.

Pembentukan sesar naik selalu berasosiasi dengan pembentukan lipatan, oleh

karenanya pola lipatan dan sesar naik yang terbentuk relatif bersamaan dinamakan

sebagai lipatan anjakan (Thrust fold belt atau Fold thrust belt).

Contoh pola struktur demikian dijumpai di daerah Majalengka (Haryanto, 1999),

dan di daerah lain seperti di Kalimantan timur. Urutan pembentukan sesar naik di

dalam jalur lipatan anjakan dimulai di sekitar jalur gunungapi dan semakin jauh dari

jalur gunungapi pembentukan sesar naiknya terjadi paling akhir (Lowell, 1985).

SESAR MENDATAR

Sesar mendatar (Strike slip fault/Transcurent fault/Wrench fault) adalah sesar

yang pembentukannya dipengaruhi oleh tegasan kompresi. Posisi tegasan utama

pembentuk sesar ini adalah horizontal, sama dengan posisi tegasan minimumnya,

sedangkan posisi tegasan menengah adalah vertikal.

Umumnya bidang sesar mendatar digambarkan sebagai bidang vertikal, sehingga

istilah hanging wall dan foot wall tidak lazim digunakan di dalam sistem sesar ini.

Berdasarkan gerak relatifnya, sesar ini dibedakan menjadi sinistral (mengiri) dan

dekstral (menganan).

Moody dan Hill (1956), membuat model pembentukan sesar mendatar yang

dikaitkan dengan sistem tegasan. Di dalam model tersebut dijelaskan bahwa sesar

orde I membentuk  terhadap tegasan utama. Sesar orde I baik sudut kurang lebih 30

dekstral maupun sinistral merupakan sesar utama yang pembentukannya dapat

terjadi bersamaan atau salah satu saja. Selanjutnya sesar orde II mempunyai ukuran

yang lebih kecil dan membentuk sudut tertentu terhadap sesar orde I. Lebih lanjut

lagi dijumpai orde sesar yang lebih kecil lagi.

Berdasarkan percobaan laboratorium, pembentukan rekahan yang diakibatkan

oleh adanya tekanan diawali oleh rekahan yang berukuran kecil dan apabila peoses

ini berlangsung terus rekahan kecil tersebut berkesinambungan dan akhirnya

membentuk rekahan utama. Berdasarkan hasil percobaan tersebut, maka

penamaan sesar orde I, II dst, bukan menunjukan urutan pembentukan sesar,

melainkan menunjukan ukuran serta hubungan sudut satu sesar dengan sesar

lainnya.

Ada persyaratan tertentu dalam menerapkan konsep Moody dan Hill (1954), yaitu

model ini berlaku apabila pembentukan sesarnya bukan merupakan akibat reaktivasi

sesar pada batuan dasar atau dengan kata lain sesarnya merupakan sesar primer.

Apabila pembentukan sesar mendatar ini merupakan reaktivasi dari sesar pada

batuan dasar, maka konsep Moody dan Hill (1954) tidak tepat diterapkan. Untuk

kepentingan analisis dalam kasus ini digunakan model dari Price dan Cosgrove

(1956). Model pembentukan struktur yang terakhir ini akan dibahas pada sub bab

selanjutnya.

Seperti halnya sesar naik, sesar mendatar pun umumnya tidak berdiri tunggal

melainkan terdiri dari beberapa bidang sesar yang selanjutnya membentuk zona

sesar (fault zone). Di dalam zona sesar mendatar, umumnya sesar ini membentuk

segmen-segmen sesar yang merencong (en-echelon).

Naylor dkk (1986), membuat percobaan laboratorium untuk mengetahui mekanisme

pembentukan sesar mendatar. Dalam percobaan tersebut pembentukan sesar

terjadi secara bertahap, yaitu :

Tahap I : Terjadi sejumlah rekahan yang disertai oleh pergeseran mendatar

sepanjang 2,1 cm. Masing-masing rekahan tersebut saling terpisah dan posisinya

saling merencong pada arah yang relatif sama (en-echelon synthetic Riedel Shear

atau R shears)  terhadap tegasan utama dan membentuk sudut lancip sekitar 17°.

Tahap II : Terbentuk pergeseran sepanjang 2,8 cm dan mulai membentuk short-

lived splay fault (S) yang membentuk sudut lebih besar dari 17° terhadap tegasan

utama.

SESAR NORMAL

Sesar normal (Ekstensional fault) terbentuk akibat adanya tegasan ekstensional

(gaya tarikan), sehingga pada bagian tertentu gaya gravitasi lebih dominan. Kondisi

ini mengakibatkan dibeberapa bagian tubuh batuan akan bergerak turun yang

selanjutnya lazim dikenal sebagai proses pembentukan sesar normal.

Sesar normal terjadi apabila Hanging wall relatif bergerak ke bawah terhadap foot

wall. Gerak sesar normal ini dapat murni tegak atau disertai oleh gerak lateral

(sinistral atau dekstral). Sistem tegasan pembentuk sesar normal adalah

ekstensional, dimana posisi tegasan utamanya vertikal sedangkan kedudukan

tegasan menengah dan minimum adalah lateral.

Sesar normal umumnya terbentuk lebih dari satu bidang yang posisinya relatif saling

sejajar. Apabila bidang sesarnya lebih dari satu buah, maka bagian yang tinggi

dinamakan sebagai horst dan bagian yang rendah dinamakan sebagai graben.

Selanjutnya apabila jenjang dari bidang sesar normal ini hanya berkembang di salah

satu sisi saja (gawir sesar hanya dijumpai pada salah satu lereng saja), maka

kelompok sesar tersebut lazim dinamakan sebagai half graben dan apabila jenjang

bidang sesar normalnya berpasangan maka dinamakan sebagai graben.

Berdasarkan pada bentuk bidang sesar, maka sesar normal ini dapat dibedakan

menjadi 2 macam, yaitu Planar Ekstensional Fault dan Listric Ekstensional Fault.

Selanjutnya Planar ekstensional fault berdasarkan ada tidaknya rotasi, dibedakan

menjadi Non-rotational planar fault dan Rotational planar fault.

Secara lokal, pembentukan sesar normal dapat terjadi akibat sistem tegasan

kompresional. Terbentuknya “Pull apart basin”, merupakan salah satu contoh dalam

kasus ini. Contoh ideal dari pembentukan “pull apar basin” adalah terbentuknya

beberapa rendahan atau cekungan (dapat berupa danau). Di beberapa lokasi

sepanjang jalur Sesar Semangko, dijumpai beberapa danau yang pembentukannya

dikontrol oleh sesar ini. Pembentukan sesar Semangko ini dipengaruhi oleh sistem

tegasan kompresional, sedangkan pembentukan danaunya sendiri dipengaruhi oleh

tegasan ekstensional. Dalam kasus ini pembentukan pull apart terjadi pada bagian

sesar en-echelon.

Di dalam eksplorasi migas, ekstensional fault sistim sangat penting dipelajari,

karena sistem sesar ini mengontrol pembentukan tinggian dan cekungan. Model

geometri cekungan sangat dipengaruhi oleh pola struktur sesarnya yang selanjutnya

mempengaruhi geometri dari cekungan itu sendiri. Graben dan half graben

merupakan dua model bentuk cekungan yang seluruhnya dikontrol oleh pola

sesarnya. Selanjutnya dari kontrol struktur ini juga akan diketaui apakah bentuk

cekungan ini simetri atau asimetri.

Dalam geometri cekungan asimetri half graben, sesar normal yang berkembang

pada batas-batas cekungan dapat berupa simple border fault system atau

distributary border fault system. Selanjutnya pada sisi lain dari suatu cekungan dapat

berupa flexure shoulder dan atau fault shoulder.

1.3   Cara Pendeteksian Sesar di Lapangan

Untuk mengetahui adanya sesar di lapangan, kita dapat melihat dari tanda-tanda

sesar. Adapun pengenalan tanda sesar dibagi menjadi tiga yaitu berdasrakan

jenisnya, aktif tidaknya dan kenampakan sesar sekunder.

Berdasarkan jenisnya dibagi menjadi sebagai berikut.

1. Sesar Normal

·  Pembreksian dan pemilonitan kurang dari gejala-gejala serupa pada jalur sesar

mendatar atau jalur sesar sungkup. Tebal jalur sesar normal juga lebih tipis

dibanding dengan jalur sesar yang lain.

·  Sesar normal dapat berpola sejajar dengan struktur daerah (yaitu sejajar dengan

sumbu perlipatan), tegak terhadap struktur, radial atau tangential terhadap struktur

kubah dan gunungapi. Ada kalanya struktur tidak memperlihatkan hubungan dengan

sesar. Dalam hal demukian barangkali sesar mengikuti bidang lemah yang ada pada

kerak bumi.

·   Sesar normal jelas menunjukkan keadaan tegangan (tension) ditempat sesar

berada..

·   Nilai gerak sesar tegak (fault throw) dapaat mencapai ratusan meter, akan tetapi

tiap-tiap satu pergerakan biasanya tidak melebihi 10 m dan rata-rata berkisar antara

2 - 5 m.

·   Dapat menimbulkan sesar-sesar jenjang yaitu terban (gradien) dan sembul (horst).

· Sesar normal dapat bersumber pada sebab-sebab dangkal (seperti akibat

undermining, collapse daripada ruangan di bawah permukaan bumi, pengambilan air

tanah atau minyak tanah yang berlebihan), atau akibat kejadian yang lebih dalam

seperti pengosongan dapur magma di bawah gunungapi, pelongsoran bawah anah

sepanjang lapisan plastik (lempung, anhidrit, garam batu), penggelembungan muka

bumi (oleh intrusi batuan beku, penyesaran sungkup).

·   Kemiringan bidang sesar curam, yaitu sekitar 60o. Slickerside pada bidang sesar

menukik curam.

·   Kemungkinan ada sesar sintetik dan antitetik. Sesar antitetik membuat sudut curam

dengan muka bumi serta membuat sudut dihedron sebesar 50o sampai 60o dengan

sesar induk. Sesar sintetik sejajar dengan sesar induk.

·   Efek sekunder dari penyesaran normal adalah susutan darat (mass wastage) berupa

tanah logsor pada tebing-tebing yang curam.

2. Sesar Naik

·      Jalur sesar tersingkap berliku-liku di permukaan bumi, terutama pada sesar

sungkup.

·      Bidang sesar membuat sudut 30o atau lebih dengan muka bumi (sesar naik) atau

membuat sudut lebih kecil daripada 30o (sesar sungkup). Slickenside pada bidang

sesar adalah tegak hingga serong terhasap jurus sesar.

·      Sesar naik hingga sungkup dapat berubah jadi lipatan pada ujung sesar.

·      Naiknya arah pergeseran sesar hingga sungkup hanya dapat diketahui dengan

penyelidikan terperinci, seperti memperhatiakan gejala seretan, tanda-tanda kecil

pada bidang sesar. Kerap kali pergeseran adalah searah dengan slickenside dan

mendaki bidang sesar.

·      Sesar naik dansesar sungkup dapat disebabkan oleh longsoran atau oleh daya

tektonik. Dengan lain perkataan kompresi penyebab sesar naik / sungkup bekerja

pada bidang horizontal atau hampir horizontal.Sesar-sesar naik sekunder yang

berjurus sejajar dengan sesar naik (atau sungkup) utama terdapat pada bagian yang

naik. Sering kepingan-kepingan batuan yang terapit sesar naik membentuk struktur

imbrikasi.

·      Batuan yang lebih tua menindih batuan yang lebih muda.

·      Pembreksian dan pemilonitan membentuk jalur sesar yang jelas.

·      Suatu system sesar naik hingga sungkup selalu disertai sesar-sesar turun yang

berukuran lebih kecil. Sesar normal tersebut dianggap sebagai akibat gaya berat

yang memulihkan keseimbangan isostasi setelah ini terganggu oleh penyesalan naik

hingga sungkip itu.

3. Sesar Mendatar

·      Pembreksian dan permilonitan jelas dan dapat meliputi jalur batuan yang remuk

sampai seratus meter lebih. Seluruh jalur sesar mencapai lebar sampai sepuluh

kilometer (termasuk flaser-flaser).

·      Di dalam jalur sesar garis-garis sesar memperlihatkan pola anyaman. Diantara

sesar, batuan yang tidak terganggu berbentuk kanta (‘Flaser’) dan berukuran

panjang dan lebar sampai rausan meter.

·      Arah pergeseran horizontal dapat ditunjukkan oleh alihan batas batuan, retakan

sekunder seperti rencong (en echelon fractures), gejala seretan, serta pada sesar

mendatar hidup ada tanda seperti alihan terhadap bangunan, jembatan, jalan kereta

api, lembah sungai, dan endapan berusia muda (endapan sungai dan gunung api

yang masih hidup), pola tanaman yang teganggu dan suatu morfologi yang dikenal

sebagai shutter ridges.

·      Kemiringan bidang sesar sangat curam dan umumnya tegak. Slickenside pada

bidang sesar adalah mendatar atau hampir mendatar.

·      Sesar mendatar nampak di permukaan sebagai garis-garis berjalur lurus lagi

panjang. Panjang jalur sesar mencapai puluhan hinggan ratusan meter pada sesar

yang sejajar atau hampir sejajar dengan struktur regional.

·      Jalur sesar mendatar sering ditandai oleh deretan kolam (sag ponds).

·      Tebing tebing curam sepanjang sesar dapat menghadap ke arah yang berlawanan

pada jarak dekat.

·      Batuan berdampingan yang dibatasi sesar dapat berbeda jenis dan usia geologi.

·      Sesar mendatar hampir selalu disebabkan oleh daya tektonik dan disertai gempa

berfokus dangkal (kurang dari 35 kilometer).

·      Jumlah pergerakan mendatar meliputi ratusan kilometer tetapi tiap kali terjadi

pergeseran jumlah pergerakan tidak melebihi 5 m, bahkan umumnya hanya

beberapa desimeter saja.

·      Efek sekunder dari penyesaran mendatar adalah tanah longsor pada tebing

curam, sesar normal sepanjang bidang lemah dalam kerak bumi, penggelembungan

permukaan tanah sampai beberapa desimeter dekat jalur sesar. 

1.4 Kenampakan di Peta Topografi

    Sesar umumnya ditunjukan oleh adanya pola kontur rapat yang menerus lurus,

kelurusan sungai dan perbukitan, ataupun pergeseran, dan pembelokan perbukitan

atau sungai, dan pola aliran sungai parallel dan rectangular. Berikut ini gambar

kenampakan struktur sesar di peta topografi