MODUL/BAHAN AJAR

PENGANTAR ILMU GEOLOGI

1. Pengertian Geologi

Secara Etimologis Geologi berasal dari bahasa Yunani yaitu Geo

yang artinya bumi dan Logos yang artinya ilmu, Jadi geologi adalah ilmu

yang mempelajari tentang bumi. Bumi merupakan salah satu planet yang

ada di sistem tatasurya kita. Bumi didiskripsikan berbentuk bulat pepat

dan berputar pada poros pendeknya. Jari-jari bumi ± 6.370 km, yang

terdiri dari benda padat (batuan), benda cair, dan gas (udara). Karena

Bumi tersusun oleh batuan, pengetahuan mengenai komposisi,

pembentukan, dan sejarahnya merupakan hal utama dalam memahami

sejarah bumi. Dengan kata lain batuan merupakan objek utama yang

dipelajari dalam geologi.

2. Ruang Lingkup Geologi

Secara keseluruhan bumi ini terdiri dari beberapa lapisan yaitu :

1. Atmosfer, yaitu lapisan udara yang menyelubungi Bumi

2. Hidrosfer, yaitu lapisan air yang berada di permukaan Bumi

3. Biosfer, yaitu Lapisan tempat makhluk hidup

4. Lithosfer, yaitu lapisan batuan penyusun Bumi

Ruang lingkup pembelajaran geologi yaitu lithosfer yang merupakan

lapisan batuan penyusun bumi dari permukaan sampai inti bumi. Geologi

juga mempelajari benda-benda luar angkasa, dan bukan tak mugkin suatu

saat nanti kita dapat mengetahui keadaan geologi bulan atau

planet lainnya misalnya.

Cabang-cabang ilmu geologi : Kajian geologi memiliki ruang

lingkup yang luas, di dalamnya terdapat kajian-kajian yang kemudian

berkembang menjadi ilmu yang berdiri sendiri walaupun sebenarnya ilmu-

ilmu tersebut tidak dapat dipisahkan dan saling menunjang satu sama

lain. ilmu-ilmu tersebut yaitu :

1. Mineralogi, yaitu ilmu yang mempelajari mineral, berupa

pendeskripsian mineral yang meliputi warna, kilap, goresan, belahan,

pecahan dan sifat lainnya.

2. Petrologi, yaitu ilmu yang mempelajari batuan, didalamnya termasuk

deskripsi, klasifikasi dan originnya.

3. Sedimentologi, yaitu ilmu yang mempelajari batuan sediment,

meliputi deskripsi, klasifikasi dan proses pembentukan batuan

sediment.

4. Stratigrafi, yaitu ilmu tentang urut-urutan perlapisan batuan,

pemeriannya dan proses pembentukannya.

5. Geologi Struktur, adalah ilmu yang mempelajari arsitektur kerak

bumi dan proses pembentukannya.

6. Palentologi, yaitu ilmu yang mempelajari aspek kehidupan masa lalu

yang berupa fosil. Paleontology berguna untuk penentuan umur dan

geologi sejarah.

7. Geomorfologi, yaitu ilmu yang mempelajari bentuk bentang alam dan

proses-proses pembentukan bentang alam tersebut. Ilmu ini berguna

dalam menentukan struktur geologi dan batuan penyusun suatu

daerah.

8. Geologi Terapan, merupakan ilmu-ilmu yang dikembangkan dari

geologi yang digunakan untuk kepentingan umat manusia, diantaranya

Geologi Migas, Geologi Batubara, Geohidrologi, Geologi Teknik,

Geofisila, Geothermal dan sebagainya.

Secara umum interior bumi terdiri dari daratan (benua, pulau-

pulau, lembah-lembah, dan pegunungan), serta lautan (lembah, palung,

serta pegunungan bawah laut). Puncak gunung tertinggi > 8.000 m dpl

(Pegunungan Himalaya), sedangkan palung yang terdalam mencapai

kedalaman > 10.000 meter di bawah muka laut (Palung Philipina).

Informasi utama dari susunan dalam bumi diketahui berdasarkan

informasi seismologi. Berdasarkan penyelidikan oleh H. Jeffreys dan K.E.

Bullen (1932-1942) yang mengacu pada penyelidikan E. Wiechert (1890-

an) dengan menggunakan cepat rambat gelombang P dan S, didefinisikan

pembagian bentuk dalam (lapisan-lapisan) dari interior bumi, yaitu terdiri

dari inti dalam, inti luar, mantel bawah, dan mantel atas, serta kerak bumi

(Gambar 1 dan 2), dimana :

A. Inti bumi (paling dalam), terdiri dari inti dalam (kedalaman 5.140-

6.371 km, padat, berat, dan sangat panas), inti luar (kedalaman 2.883-

5.140 km, cair atau lelehan lebih ringan, dan sangat panas).

B. Mantel, terdiri dari mesosfer (kedalaman 350-2.883 km, padat,

bertekanan tinggi, panas, dan keras), astenosfer (kedalaman 100-350

km, lemah, mudah terdeformasi oleh panas dan tekanan, serta

plastis).

C. Litosfer (kerak bumi), kedalaman 0-100 km, padat, dingin, kaku,

rapuh, dan ringan, yang terdiri dari kerak benua (tebal), dan kerak

samudera (tipis).

Gambar 1. Interior dalam kerak bumi.

Kerak benua didominasi oleh batuan yang kaya Silikat, dekat

permukaan kaya dengan alumunium (SiAl), dan pada kedalaman yang

besar kaya akan magnesium (SiMa), lihat Gambar 2. Pada batas bawah

kerak bumi, terjadi penambahan cepat rambat gelombang dan disebut

dengan bidang diskontinuitas Mohorivicic, dan ini juga berarti terjadinya

perubahan komposisi mineral batuan (spesies mineral), yang

diinterpretasikan sebagai perubahan komposisi dari gabbro menjadi suatu

batuan ultrabasa (mineral dunit atau eklogit).

Kerak bumi yang merupakan bagian teratas dari interior bumi yang

langsung kontak dengan oksigen dan merupakan tempat akumulasi

mineral-mineral batuan merupakan sasaran utama dari ilmu genesa

endapan bahan galian untuk dapat mengetahui sebaran mineral-mineral

berharga. Keterdapatan mineral-mineral berharga tersebut sangat

bergantung pada jumlah (konsentrasi) mineral-mineralnya, serta letak dan

bentuk endapannya.

Gambar 2. Komposisi (susunan) irisan dalam bumi.

3. Kerak Bumi

Kerak bumi (earthcrust) merupakan padatan yang relatif dingin,

rapuh, dan kaku (rigid) dengan BJ lebih rendah sehingga seolah-olah

mengapung di atas mantel. Ini adalah bagian yang berada di permukaan

bumi sampai kedalaman ±100 km.

Karena adanya perbedaan panas yang sangat tinggi antara bagian

bumi yang tengah dengan bagian bumi yang lebih luar, maka akan terjadi

perbedaan tekanan dimana tekanan pada bagian dalam lebih besar,

sehingga pergerakan magma akan menghasilkan aliran konveksi di dalam

mantel. Lelehan magma yang lebih panas akan bergerak ke atas dan

lelehan magma yang lebih dingin tenggelam (seperti gerakan air panas

dan air dingin pada waktu kita menjerang air di atas kompor, Gambar 3).

Gambar 3. Sketsa aliran panas pada pemanasan air di atas kompor, dan sketsa aliran

konveksi magma.

Akibat aliran konveksi lelehan magma tersebut lapisan kerak bumi

yang padat dan relatif rapuh yang ada di atasnya (mengapung) ikut

bergerak sesuai dengan gerakan lelehan magma. Pada suatu tempat

tertentu lapisan kerak bumi akan retak dan bergerak saling menjauh, dan

rekahan yang ditinggalkannya akan segera terisi oleh lelehan magma

yang kemudian juga akan membeku (disebut sebagai daerah regangan

dimana lempengan kerak bumi yang saling berdekatan menjauh),

contohnya pada laut yang dalam di tengah samudera (Atlantik, Pasifik,

dll).

Pada bagian bumi lain akan terjadi tumbukan antara lempeng-

lempeng yang saling mendekat sehingga akan terjadi penunjaman dari

salah satu lempeng tersebut. Lempeng yang lebih tipis (lempeng

samudera) akan menunjam di bawah lempeng benua yang relatif lebih

tebal, dan sering disebut sebagai sebagai zona subduksi (subduction

zone). Pada bagian yang menunjam akan meleleh menjadi magma dan

bagian dari lempeng yang lain akan mengalami perlipatan, pengangkatan,

dan pensesaran (Gambar 4).

Dengan adanya retakan/bukaan akibat terbentuknya sesar-sesar

tersebut maka pada bagian-bagian tertentu pada zona tersebut kadang-

kadang diterobos oleh lelehan batuan panas dari mantel (magma) dan

membentuk kantong-kantong lelehan batuan panas yang disebut sebagai

dapur magma (magma chamber).

Gambar 4. Sketsa terbentuknya zona subduksi

Kalau penerobosan tersebut berlangsung sampai mencapai

permukaan bumi, maka terjadilah pembentukan deretan gunung berapi.

Magma yang keluar akan menghasilkan material hasil letusan gunung api,

yang berupa tufa, lahar, maupun menghasilkan aliran lava panas yang

akan membentuk batuan lava di permukaan. Magma yang tidak mencapai

permukaan akan membeku di dalam bumi membentuk bermacam-macam

jenis batuan beku.

4. Pembentukan Batuan

Batuan merupakan suatu bentuk padatan alami yang disusun oleh

satu atau lebih mineral, dan kadang-kadang oleh material non-kristalin.

Kebanyakan batuan merupakan heterogen (terbentuk dari beberapa

tipe/jenis mineral), dan hanya beberapa yang merupakan homogen

(disusun oleh satu mineral atau monomineral). Tekstur dari batuan akan

memperlihatkan karakteristik komponen penyusun batuan, sedangkan

struktur batuan akan memperlihatkan proses pembentukannya (dekat

atau jauh dari permukaan).

Batuan kristalin terbentuk dari tiga proses (fisika-kimia) dasar,

yaitu kristalisasi dari suatu larutan panas (magma), presipitasi dari

larutan, serta rekristalisasi dari suatu bentuk padatan. Proses-proses

tersebut akan menghasilkan tipe atau produk akhir dari batuan sesuai

dengan kondisi atau tahapan pembentukannya, dan kadang-kadang

muncul sebagai suatu produk residual. Berdasarkan proses

pembentukannya batuan dapat dikelompokkan sebagai batuan beku,

batuan sedimen, dan batuan metamorf.

4.1 Batuan Beku

Batuan beku merupakan produk akhir dari magma, yang

merupakan suatu massa larutan silikat panas, kaya akan elemen-elemen

volatil, dan terbentuk jauh di bawah permukaan bumi melalui reaksi

panas (fusion) dari massa padatan. Bagian dari pelarutan pada bagian

tengah lapisan kerak bumi (hasil dari magma primer), biasanya

mempunyai komposisi basaltik, dan muncul di permukaan bumi melalui

proses erupsi membentuk batuan volkanik atau ekstrusif, atau melalui

pen-injeksian pada perlapisan atau rekahan-rekahan dalam kerak bumi

pada kedalaman yang bervariasi membentuk batuan hipabissal

(hypabyssal rocks). Magma-magma lain yang berasal dari larutan basaltik

yang melalui proses differensiasi kadang-kadang juga muncul ke

permukaan bumi.

Mineral-mineral yang pertama kali mulai mengkristal dari basalt

(pada temperatur 1100 ᴼC – 1200 ᴼC) membentuk mineral spinels (kromit)

& sulfida, mineral-mineral jarang, serta logam-logam berharga (spt

platinum), yang sering dikenal sebagai mineral-mineral aksesoris yang

terbentuk dalam jumlah yang sedikit pada tipe batuan tersebut. Kadang-

kadang pada temperatur terendah (pada range temperatur

pembentukan), mengkristal silikat yang kaya akan besi & magnesium

(olivin), sodium & kalsium (piroksen), serta kadang-kadang juga

mengandung potasium & air (mika dan amfibol). Seri (reaksi-reaksi)

pembentukan mineral pada batuan beku (basaltis) dipelajari oleh N.L.

Bowen, dan urutannya dikenal dengan Deret (Series) Reaksi Bowen

seperti yang terlihat pada Gambar 5 dan 6.

Gambar 5. Deret (Series) Reaksi Bowen

Gambar 6. Deret reaksi Bowen, yang memperlihatkan sekuen kristalisasi dari larutan

magma

Pada deret ini dapat dipresentasikan dua urutan pararel, yaitu :

Seri kontinious, dimana tipe plagioklas berupa feldspar (mineral-mineral

felsik) yang terbentuk setelah kristalisasi, dan dengan proses yang

berkesinambungan dengan turunnya temperatur terbentuk komposisi

yang kaya akan kalsium (anortit) s/d komposisi yang kaya akan sodium

(albit).

Seri diskontinious, dimana mineral-mineral besi dan magnesium terbentuk

pada awal kristalisasi dari larutan dan terendapkan dengan sempurna

membentuk mineral-mineral baru dengan suatu sekuen reaksi yaitu :

Olivine ® hypersthene ® augit ® hornblende ® biotit

Berdasarkan letak dan bentuknya, batuan beku dapat digambarkan

seperti yang terlihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Sketsa pembentukan, letak, dan bentuk batuan beku

Batuan beku juga dapat dikelompokkan berdasarkan perbedaan susunan

kimianya, yaitu :

1. Batuan beku asam, dengan kandungan SiO2 > 55% (granit,

monzonit).

2. Batuan beku sedang, dengan kandungan SiO2 50-55% (granodiorit,

diorit, andesit).

3. Batuan beku basa, dengan kandungan SiO2 < 50% (basalt, gabro).

4. Batuan beku sangat basa (ultra basa), tidak mengandung SiO2,

tetapi mengandung banyak plagioklas dan ortoklas (peridotit,

hazburgit).

4.2. Batuan Sedimen

Karena adanya perubahan iklim (panas, dingin, kering, hujan) dan

reaksi dengan zat-zat lain yang ada di permukaan bumi, termasuk juga

pembuatan manusia dan makhluk hidup lainnya, maka batuan yang ada

di permukaan bumi dapat berubah (terombak) sehingga menjadi tidak

kuat dan kompak lagi. Akibatnya batuan tersebut akan mudah tererosi

dan ter-transport oleh aliran sungai.

Secara umum proses-proses penghancuran pada bagian yang

tinggi (lapuk, longsor, dan erosi), proses-proses pengangkutan dari

tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah oleh media air, serta

proses-proses pengendapan (sedimentasi) pada bagian yang lebih rendah

atau tenang (danau, sungai, lembah, rawa, dan laut), selalu berlangsung

di muka bumi. Kegiatan atau proses-proses tersebut akan terus

berlangsung sampai ribuan atau jutaan tahun, sehingga akan terjadi

pengompakan sehingga membentuk batuan-batuan sedimen yang

kompak (batupasir, batulanau, batulempung, breksi, batugamping, dll),

lihat Gambar 8.

Kekuatan batuan sedimen sangat bervariasi, tergantung dari

tingkat konsolidasi (umur), tingkat pelapukan, dan kandungan

materialnya. Batuan sedimen akan berkekuatan tinggi dan keras jika

terkonsolidasi kuat, berumur sudah tua (tersier atau lebih), masih segar,

mengandung material/mineral keras dan kuat (kuarsa, fragmen batuan

beku, dll). Sedangkan kalau masih muda (belum terkonsolidasi dengan

baik), sudah lapuk, dan mengandung banyak air atau terdiri dari material

lunak, akan bersifat lemah dan mudah digali/dibongkar.

Gambar 8. Sketsa proses-proses pelapukan, erosi, transportasi, dan pengendapan batuan

sedimen (atas). Sketsa perlapisan pada batuan sedimen (bawah).

Batuan sedimen dapat tersebar sangat luas atau terbatas,

tergantung pada luas cekungan pengendapan dan material pembentuk

yang tersedia, juga pada kestabilan cekungan pada masa yang

bersangkutan, serta dapat juga bersamaan dengan pembentukan

cebakan endapan berharga/bahan tambang misalnya :

1. Pada proses pelapukan ® endapan nikel, laterit, bauksit, dll.

2. Pada proses pengendapan ® pasirbesi, timah, besi, batubara, pasir,

kaolin, batugamping, dll.

4.3. Batuan Hasil Aktivitas Gunung Api

Magma yang merupakan lelehan panas, pijar, dan relatif encer,

dapat bergerak dan menerobos ke permukaan bumi melalui rongga-

rongga yang terbentuk oleh proses tektonik (bidang sesar). Selain berupa

padatan, magma juga mengandung uap air dan gas yang bervariasi

komposisinya.

Pada saat menerobos ke permukaan bumi, magma yang agak

kental dan bertekanan rendah maka akan muncul berupa lelehan lava

panas yang mengalir dari kepundan/kawah ke lereng gunung, dan secara

pelan-pelan membeku mulai dari bagian ujung dan luarnya, sedangkan

bagian tengahnya masih akan mengalir dan meninggalkan rongga-rongga

di dalam lava (lava berongga).

Kalau magma tersebut encer dan bertekanan tinggi, maka akan

terjadi letusan gunung api. Sumbat kepundan akan hancur dan terlempar

ke sekitarnya dan bersamaan dengan itu sebagian magma panas juga

akan terlempar ke udara. Akibat dari letusan tersebut terjadi proses

pendinginan yang cepat, sehingga magma akan membeku dengan cepat

dan membentuk gelas (obsidian), tufa atau abu halus, lapili dan bom

(berupa batuapung dengan rongga-rongga gas). Material yang halus (tufa)

akan terlempar jauh dan terbawa angin ke tempat yang lebih jauh,

sedangkan bom, lapili, dan gelas, dan material-material lain yang

berukuran pasir dan kerikil akan jatuh di sekitar puncak gunung.

4.4. Batuan Metamorf

Batuan yang sudah ada/terbentuk, dapat juga mengalami

perubahan menjadi batuan lain oleh proses metamorfosa (suatu proses

yang dipengaruhi oleh aktivitas panas dan tekanan yang tinggi). Karena

perubahan temperatur, tekanan, atau temperatur dan tekanan (secara

bersama) akan merubah struktur dalam (kristal) dari mineral-mineral yang

menyusun batuan tersebut. Dalam proses metamorfosa ini dianggap tidak

ada penambahan unsur dari luar.

AB + CD ® AC + BD

Misalnya suatu batuan mengandung 2 mineral yang masing-masing

mempunyai unsur AB dan CD. Setalah proses metamorfosa yang

terbentuk adalah mineral baru dengan susunan unsur AC dan BD.

Contoh lain : CaCO3 ¾¾¾® CaCO3

(batugamping) (marmer)

Secara umum pada batuan metamorf dikenal mempunyai 3 macam

struktur, yaitu :

a. gneis, yang terdiri dari gabungan mineral-mineral pipih (mika) dengan

mineral bulat (kuarsa, garnet, silimanit, dll).

b. sekis, yang terdiri dari susunan mineral-mineral pipih (terutama mika).

c. filit, yang terdiri dari mineral-mineral sangat halus (batu sabak).

4.5. Siklus Batuan

Secara alami semua batuan bisa berubah menjadi batuan lain

seperti yang terlihat pada Gambar 9.

Gambar 9. Skema siklus batuan di alam

Keterangan :

1. Magma membeku membentuk batuan beku pada kerak bagian dalam.

2. Kerak dalam kalau terangkat —> di permukaan bumi.

3. Aktivitas atmosfir akan merubah batuan menjadi lapuk, tererosi,

tertransportasi dan diendapkan menjadi sedimen.

4. Karena beban dan konsolidasi serta penyemenan, sedimen berubah

menjadi batuan sedimen yang kompak dan keras.

5. Batuan sedimen dapat terangkat ke permukaan bumi. Atau

mengalami proses metamorfosa menjadi batuan metamorf. Batuan

sedimen juga bisa tenggelam (penunjaman) dan meleleh menjadi

magma baru (mantel).

6. Batuan metamorf dapat terangkat ke permukaan bumi atau

tenggelam menjadi magma baru (mantel).

7. Batuan beku juga dapat mengalami metamorfosa menjadi batuan

metamorf.

4. Stratigrafi

Secara umum stratigrafi diartikan sebagai suatu kesatuan ciri batuan

yang berbeda dengan di atas dan di bawahnya. Stratum dibatasi dari

stratum lainnya oleh bidang perlapisan atau ciri-ciri lain yang

membedakannya dari yang berbatasan.

Penggolongan batuan berdasarkan lapisan-lapisan batuan di bumi

menjadi satuan-satuan batuan berdasarkan ciri-ciri litologinya disebut

dengan litostratigrafi.

Beberapa konsep stratigrafi yang perlu diketahui antara lain :

1. Superposisi (Steno, 1669), yaitu lapisan yang lebih muda selalu

berada di atas lapisan batuan yang lebih tua.

2. Kedataran (Steno, 1669), yaitu susunan lapisan yang kedudukannya

tidak horizontal berarti telah mengalami proses geologi lain setelah

pengendapannya.

3. Kesinambungan (Steno, 1669), yaitu pada dasarnya batas hasil

suatu pengendapan berupa bidang perlapisan akan menerus sampai

penyebab kejadiannya menghilang pada suatu tempat.

Perubahan-perubahan posisi muka air laut (transgresi dan regresi) sangat

mempengaruhi proses pembentukan batuan sedimen tersebut sehingga

batuan sedimen yang terbentuk sangat tergantung pada kondisi

lingkungan pengendapan pada waktu tersebut (sekuen stratigrafi). Jika

hubungan antar lapisan tidak normal (karena urutannya tidak menerus,

atau karena sebagian lapisan hilang akibat proses geologi) dikenal

dengan istilah ketidakselarasan (unconformity).

Secara umum yang dapat dipelajari dari penampang stratigrafi suatu

daerah antara lain : mengetahui urutan-urutan pengendapan batuan di

daerah tersebut, mengetahui susunan batuan, ketebalan, dan hubungan

setiap lapisan, dapat memberikan gambaran dalam melakukan

interpretasi lingkungan pengendapan daerah tersebut.

5. Mineralogi

Mineral didefinisikan sebagai bahan/zat anorganik padat yang homogen,

terbentuk di alam dan mempunyai susunan kimia dan sistem kristal

tertentu. Beberapa contoh mineral dapat sebagai berikut.

Contoh beberapa mineral

Komposisi kimiaSistem kristalNama mineral

Ca Co3RombohedralKalsit

Ca Co3OrtorombikAragonit

PbSIsometrikGalena

Fe2O3RombohedralHematit

Fe2O4IsometrikMagnetit

NaClIsometrikHalit

CaSO4OrtorombikAnhidrit

CaSO4 . 2H2OMonoklinGipsum

CIsometrikIntan

CHeksagonalGrafit

FeS2IsometrikPyrit

FeSHeksagonalPyrotit

Ada bahan lain yang tidak dapat disebut sebagai mineral, misalnya : SiO2

(opal, karena amorf), C (batubara, karena merupakan bahan organik),

H2O (air, karena bukan benda padat).

Mineral dapat merupakan bahan berharga/bahan tambang seperti :

Cu5FeS4 (bornit, merupakan bijih tembaga), CuFeS4 (kalkopirit,

merupakan bijih tembaga), Fe2O3 (hematit, merupakan bijih besi), Fe3O4

(magnetit, merupakan bijih besi), dll. Atau dapat merupakan gangue

(pengotor) bahan tambang (dibuang), misalnya : SiO2 (kuarsa, pada

tambang timah), FeS2 (pirit, pada tambang tembaga, emas), Na-Ca Si3O8

(felspar, pada tambang timah primer), dll.

6. Struktur Geologi

Struktur geologi adalah suatu struktur atau kondisi geologi yang ada di

suatu daerah sebagai akibat dari terjadinya perubahan-perubahan pada

batuan oleh proses tektonik atau proses lainnya. Dengan terjadinya

proses tektonik, maka batuan (batuan beku, batuan sedimen, dan batuan

metamorf) maupun kerak bumi akan berubah susunannya dari

keadaannya semula. Struktur geologi (makro) yang penting untuk

diketahui antara lain ; bidang perlapisan, sistem sesar, sistem perlipatan,

sistem kekar, dan bidang ketidakselarasan.

6.1 Bidang Perlapisan

Bidang perlapisan hanya ditemukan pada batuan sedimen, yaitu suatu

bidang yang memisahkan antara suatu jenis batuan tertentu dengan

batuan lain yang diendapkan kemudian, misalnya batas antara lapisan

batupasir dengan batugamping, atau batas lapisan batupasir yang satu

dengan batupasir lainnya yang dapat dibedakan (Gambar 10). Biasanya

batuan sedimen terdiri dari banyak sekali lapisan-lapisan yang berurutan

dari tua ke muda, sehingga banyak pula bidang perlapisannya. Bidang

perlapisan tersebut merupakan bagian yang lemah dibandingkan dengan

kekuatan batuan sedimennya, karena itu dalam analisis kemantapan

posisinya menjadi sangat penting.

Gambar 10. Skema susunan perlapisan batuan sedimen

6.2. Sistem Sesar

Sesar atau patahan (fault) adalah suatu bidang yang terbentuk karena

kekuatan batuan tidak dapat menahan lagi tekanan/beban yang ada

sehingga akhirnya batuan tersebut patah. Setelah terjadinya sesar

tersebut, kedua bagian yang tadinya berhubungan dapat bergeser naik,

turun, atau bergeser secara mendatar (Gambar 11).

Sesar yang terbentuk karena proses tektonik yang kuat umumnya tidak

berdiri sendiri (tunggal), tetapi akan menghasilkan sesar-sesar lain yang

lebih kecil di sekitarnya sehingga dapat membentuk suatu sistem sesar

yang kompleks (Gambar 12).

Gambar 11. Sketsa beberapa tipe sesar tunggal

Gambar 12. Sketsa sistem sesar.

6.3. Sistem Perlipatan

Karena aktivitas tektonik, lapisan batuan sedimen yang relatif elastis akan

mengalami tekanan yang tinggi dan terlipat, dan membentuk sistem

sinklin-antiklin. Pada sistem perlipatan maka lapisan batuan yang tadinya

mendatar akan berubah posisinya menjadi miring dengan sudut

kemiringan (dip) dan jurus (strike) yang bervariasi (Gambar 13 dan 14).

Gambar 13. Sketsa sistem perlipatan

Gambar 14. Sketsa bidang perlipatan

Apabila besarnya tegangan yang bekerja pada batuan sedimen tersebut

melampaui batas elastisnya, maka sistem tersebut akan mengalami

penyesaran dan pergeseran (Gambar 15). Sedangkan kalau tidak terlalu

besar, maka pada bagian-bagian tertentu mungkin akan terbentuk sistem

kekar tarik (pada batuan yang rapuh/getas).

Gambar 15. (a). Sketsa macam-macam perlipatan,

(b). Sketsa Perlipatan yang tersesarkan normal

Perlipatan menghasilkan bagian punggungan perlipatan yang disebut

sebagai antiklin dan bagian lembah yang disebut sebagai sinklin. Jarak

antara antiklin dengan sinklin di dekatnya juga bervariasi, tergantung

pada besarnya gaya yang membentuknya. Demikian juga mengenai

kemiringan yang terbentuk pada perlipatan tersebut, yaitu tergantung

pada amplitudo dan frekuensi yang terjadi.

Lapisan batuan yang tidak mendatar lagi (miring) posisinya dinyatakan

dalam jurus dan kemiringannya (strike/dipnya), sehingga dibutuhkan

interpretasi untuk mengkorelasikannya (Gambar 16).

Gambar 16.

Beberapa kemungkinan interpretasi singkapan yang telah mengalami

perlipatan.

6.4. Sistem Kekar

Seperti juga pada sesar dan perlipatan, kekar umumnya terbentuk karena

proses tektonik yang terjadi pada suatu daerah tertentu. Dalam hal ini

kekar merupakan akibat lanjutan dan proses pembentuk sesar atau

perlipatan. Kalau kekuatan suatu batuan (kuat tekan atau kuat tarik) tidak

sanggup lagi melawan tegangan yang ada, maka batuan tersebut akan

pecah atau retak. Jika ukuran dari retakan tersebut besar dan terjadi

pergeseran yang besar disebut terjadi sesar, sedangkan dalam ukuran

retakan tersebut kecil (hanya sampai beberapa meter) dan relatif tidak

terjadi pergeseran disebut sebagai kekar (Gambar 17).

Pada suatu batuan yang sama dalam daerah yang relatif kecil sering

terdapat beberapa pasang kekar yang berbeda (sistem kekar). Kekar-

kekar yang mempunyai orientasi (jurus dan kemiringan) sama disebut

sebagai satu set kekar. Dalam suatu sistem kekar bisa terdapat lebih dari

satu set kekar.

Gambar 17. Sketsa sistem kekar dan bidang kekar.

Permukaan bidang kekar ada yang halus, kasar, bergelombang, licin, dll,

tergantung pada jenis batuan, kekuatan batuan, besarnya gaya, dan jenis

gaya yang bekerja padanya.

Dalam analisis kekar yang perlu diperhatikan adalah : ukuran kekar

(persistensi), kekasaran bidang kekar, bukaan kekar (separation), isi

bukaan kekar (infilling), ada/tidaknya air pada kekar, besar aliran air pada

sistem kekar, orientasi bidang kekar (jurus dan kemiringan), jumlah set

kekar pada daerah yang sama, dan kerapatan/jarak kekar

6.5. Pengaruh Struktur

6.5.1 Terhadap kekuatan/kestabilan batuan

Adanya struktur sangat mempengaruhi kekuatan batuan, karena bidang-

bidang struktur tersebut jelas mengganggu kontinuitas kekuatan batuan,

baik dalam skala besar maupun kecil. Misalnya : batuan beku yang utuh

kuat sekali dan karena itu stabil tetapi apabila ada kekar atau sesar

kekuatannya akan berkurang (Gambar 18), sedimen berlapis (Gambar

19), dan batuan terkekarkan (Gambar 20).

Gambar 18. Pengaruh kekar pada blok batuan.

Gambar 19. Pengaruh kekar pada bidang perlapisan.

Gambar 20.

Batuan yang terkekarkan memberikan indikasi longsoran membaji

6.5.2 Terhadap mineralisasi

Struktur (terutama sesar dan sistem kekar), yang terbentuk sebelum

mineralisasi sangat penting artinya karena merupakan saluran dan

tempat berkumpulnya mineral berharga, terutama dalam pembentukan

endapan hidrothermal (Gambar 21). Contoh : endapan-endapan

hidrothermal Au, Cu, Pb, Zn, dll.

Gambar 21. Sketsa cebakan hidrothermal

Struktur yang terbentuk sesudah mineralisasi atau terbentuknya suatu

cebakan bahan galian akan memindahkan bahan galian tersebut ke

tempat lain, sehingga sulit dicari atau hilang (Gambar 22).

Gambar 22. Sketsa perpindahan cebakan bahan galian

DAFTAR PUSTAKA

Dunham, R.J., 1862, Clasifikasi of Carbonate Rocks According to

Depostional Texture, Amer. Assn. Pet. Geol. Mem. No: 1, pp 108-

121.

Graha, D.S. 1987., Batuan dan Mineral, Bandung.

Koesoemadinata, R.P. 1981. Prinsip-Prinsip Sedimentasi, ITB. Bandung.

Pendowo, B., 1985. Mengenal Batuan Beku, PPPG, Bandung.

Pettijohn, E.J., 1975. Sedimentary Rocks, Third Edition. Harper & Row.

Purbo, M.M., 1975, Peristilahan Geologi dan Ilmu yang berhubungan,

Universitas ITB., Bandung.

Simpson, B., 1966, Rock and Minerals, Pergamon Press.

Turner, F.J., and Verhoogen, J., 1960. Igneous Rock and Metamorphic

Petrology, John Wiley & Sons.