1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Secara umum pengertian geologi struktur adalah ilmu yang mempelajari tentang

bentuk arsitektur batuan sebagai bagian dari kerak bumi serta menjelaskan

bagaimana proses pembentukannya. Beberapa kalangan berpendapat bahwa

geologi struktur lebih ditekankan pada studi mengenai unsur-unsur struktur

geologi, seperti perlipatan (fold), rekahan (fracture), patahan (fault), dan

sebagainya yang merupakan bagian dari satuan tektonik (tectonic unit).

Sebagaimana diketahui bahwa batuan-batuan yang tersingkap dimuka bumi

memperlihatkan bentuk-bentuk arsitektur yang bervariasi dari satu tempat ke

tempat lainnya. Bentuk arsitektur susunan batuan di suatu wilayah pada umumnya

merupakan batuan-batuan yang telah mengalami deformasi sebagai akibat gaya

yang bekerja pada batuan tersebut. Deformasi pada batuan dapat berbentuk lipatan

maupun patahan atau sesar. Ternyata proses yang menyebabkan batuan-batuan

mengalami deformasi adalah gaya yang bekerja pada batuan batuan tersebut.

1.2 Ruang Lingkup Kajian 1. Pengertian Sesar 9. Sesar Naik

2. Penyebab Sesar 10. Ciri Morfologi Sesar Naik

3. Anatomi Sesar 11. Thrust System

4. Kriteria Pensesaran 12. Hubungan Sesar dan Lipatan

5. Ciri-Ciri Umum Sesar 13. Bahaya Sesar

6. Bentang Alam Pegunungan Sesar 14. Manfaat Sesar

7. Klasifikasi Sesar 15. Sesar Naik di Indonesia

8. Jenis Pergerakan Sesar

2

1.3 Tujuan Penulisan Tujuan penulisan ini adalah untuk memberi pemahaman mengenai prinsip awal

terjadinya sesar beserta penyebab-penyebab yang mengakibatkan terjadinya sesar.

Di sisi lain tujuan penulisan makalah ini adalah untuk memberikan pengetahuan

tentang bahaya yang dapat di timbulkan serta keuntungan yang dapat kita

manfaatkan dari adanya salah satu struktur geologi ini.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Sesar

Sesar didefinisikan sebagai bidang rekahan yang disertai oleh adanya pergeseran

relatif (displacement) satu blok terhadap blok batuan lainnya, Billing (1959).

Sesar merupakan suatu bidang rekahan yang telah mengalami pergeseran, Ragan

(1973).

Sesar adalah suatu bidang pecah (fracture) yang memotong suatu tubuh batuan

dengan disertai oleh adanya pergeseran yang sejajar dengan bidang pecahnya,

Park (1983).

Secara umum sesar (fault) adalah suatu rekahan yang terjadi pada lapisan batuan

yang telah memperlihatkan adanya bukti pergerakan (shear displacement) atau

off-set. Sesar (fault) merupakan suatu zona (fault zone) yang terdiri dari banyak

bidang-bidang sesar yang sejajar dan saling berhubungan (net-work).

Sesar mempunyai bentuk dan dimensi yang bervariasi. Ukuran dimensi sesar

dapat mencapai ratusan kilometer panjangnya (Sesar Semangko) atau hanya

beberapa sentimeter saja. Arah singkapan suatu sesar dapat lurus atau berliku-liku.

Sesar boleh hadir sebagai sempadan yang tajam, atau sebagai suatu zona, dengan

ketebalan beberapa milimeter hingga beberapa kilometer.

2.2 Penyebab Sesar

Batuan yang terdapat di Bumi merupakan subyek yang secara terus menerus

mendapat gaya yang berakibat tubuh batuan dapat mengalami pelengkungan atau

keretakan. Ketika tubuh batuan melengkung atau retak, maka kita menyebutnya

batuan tersebut terdeformasi (berubah bentuk dan ukurannya). Penyebab

deformasi pada batuan adalah gaya tegasan (gaya/satuan luas), gaya tegasan ini

4

umumnya terbagi dalam dua jenis yaitu gaya tegasan seragam dan gaya tegasan

yang tidak seragam. Untuk sistem sesar sendiri disebabkan oleh adanya gaya

tegasan yang sifatnya tidak seragam. Gaya tegasan yang tidak seragam itu dapat

di kelompokan menjadi 3 jenis yaitu:

1. Tegasan tensional adalah tegasan yang dapat mengakibatkan batuan mengalami

peregangan atau mengencang.

2. Tegasan kompresional adalah tegasan yang dapat mengakibatkan batuan

mengalami penekanan.

3. Tegasan geser adalah tegasan yang dapat berakibat pada tergesernya dan

berpindahnya batuan.

Gambar 1

Ketika batuan terdeformasi maka batuan mengalami tarikan. Gaya tarikan akan

merubah bentuk, ukuran, atau volume dari suatu batuan. Tahapan deformasi

terjadi ketika suatu batuan mengalami peningkatan gaya tegasan yang melampaui

3 tahapan pada deformasi batuan.

1. Deformasi yang bersifat elastis (Elastic Deformation) terjadi apabila sifat gaya

tariknya dapat berbalik (reversible).

5

2. Deformasi yang bersifat lentur (Ductile Deformation) terjadi apabila sifat gaya

tariknya tidak dapat kembali lagi (irreversible).

3. Retakan atau rekahan (Fracture) terjadi apabila sifat gaya tariknya yang tidak

kembali lagi ketika batuan pecah/retak.

Gambar 2

Gambar 3

6

Sistem sesar terjadi saat tahapan deformasi batuan telah mencapai kondisi

terjadinya rekahan (fractures), dimana pada kondisi ini batuan yang diberikan

gaya tegasan tidak mampu lagi menahannya. Saat batuan yang mengalami

rekahan ini belum mengalami pergeseran maka hal tersebut dinamakan kekar dan

apabila kondisi rekahan ini telah mengalami pergeseran maka hal tersebut

dinamakan sesar. Pada umumnya semua kekar akan membentuk suatu sesar,

apabila secara terus-menerus mengalami pergeseran.

2.3 Anatomi Sesar

Arah pergerakan yang terjadi disepanjang permukaan suatu sesar dikenal sebagai

bidang sesar. Apabila bidang sesarnya tidak tegak, maka batuan yang terletak di

atasnya dikenali sebagai dinding gantung (hanging wall), sedangkan bagian

bawahnya dikenal dengan dinding kaki (footwall).

Gambar 4

Ada dua jenis gelinciran sesar, satu komponen tegak (dip-slip) dan satu komponen

mendatar (strike-slip). Kombinasi kedua-dua gelinciran dikenal sebagai gelinciran

oblik (oblique slip).

7

Gambar 5

Pada permukaan bidang sesar terdapat gores-garis sesar (slicken-side) yang

dicirikan oleh permukaan yang licin, pertumbuhan mineral dan tangga-tangga

kecil. Arah pergerakan sesar dapat ditentukan dari arah gores garisnya.

Gambar 6

8

2.4 Kriteria Pensesaran

a) Sesar Aktif

Sesar yang aktif ditunjukkan oleh rayapan akibat gempa bumi dan pecahan dalam

tanah.

b) Sesar Tidak Aktif

Sesar yang tidak aktif dapat dilihat dari peralihan pada kedudukan lapisan,

perulangan lapisan, perubahan secara tiba-tiba suatu jenis batuan, kehadiran

milonitisasi atau breksiasi, kehadiran struktur seretan (drag-fault), bidang sesar

(fault-plane).

2.5 Ciri-Ciri Umum Sesar

a. Gerak geser dapat lebih cepat daripada erosi sehingga menghasilkan rombakan yang bersatu (bercampur) dengan breksi sesar

b. Gejala seretan, dan pembentukan sesar-sesar sekunder sangat umum

c. Di lapangan sulit dikenal, dan rentan erosi

d. Kedudukan sukar ditentukan dan jalur sesarnya rumit

2.6 Bentang Alam Pegunungan Sesar

1. Punggungan blok sesar (dengan gawir sesar, gawir jalur sesar, faset segitiga,

faset trapezoid).

2. Perbukitan atau Punggungan Horst.

3. Perbukitan atau Punggungan Zona Sesar.

4. Perbukitan atau Punggungan Bancih (Melange).

5. Lembah Graben.

6. Dataran Denudasional Struktur Patahan.

9

Gambar 7

Gambar 8

2.7 Klasifikasi Sesar

Klasifikasi Anderson (1951)

Klasifikasi sesar ini berdasarkan pada pola tegasan utama sebagai penyebab

terbentuknya sesar. Berdasarkan pola tegasannya ada 3 (tiga) jenis sesar, yaitu

10

sesar naik (reverse and thrust fault), sesar normal (normal fault) dan sesar

mendatar (wrench fault).

Gambar 9

Gambar 10

11

Angelier (1979)

Klasifikasi sesar ini berdasarkan gerak relatifnya dan unsur geometrinya, berupa

gores-garis, pitch, sudut kemiringan bidang sesar, pergeseran transversal atau

heave dan pergeseran longitudinal.

Rickard (1972)

Klasifikasi sesar ini berdasarkan dip of fault dan pitch of net slip. Berdasarkan

parameter tersebut jenis sesar ada 6 kelompok besar, yaitu Left slip, Right slip,

Thrust slip, Reverse slip, Normal slip dan lag slip.

Gambar 11

Spencer (1988)

Klasifikasi sesar ini berdasarkan tipe gerakannya, yaitu sesar translasi dan sesar

rotasi. Sesar translasi adalah jenis sesar yang pergerakannya sepanjang garis lurus.

Sesar rotasi adalah jenis sesar yang sifat pergeserannya mengalami perputaran.

12

2.8 Jenis Pergerakan Sesar

1. Apparent Relative Movement

Ditentukan atau diamati sebagai jarak antara dua bagian bidang penunjuk (lapisan,

korok dsb) yang dipotong oleh sesar dinyatakan sebagai separation

2. True Relative Movement

Dinyatakan sebagai slip (net slip) yakni jarak sesungguhnya antara 2 titik yang

tadinya berhimpit. Berdasarkan gerak sebenarnya (slip), sesar dapat dibagi

menjadi dua yaitu dip-slip dan strike-slip, sedangkan oblique-slip apabila

gerakannya mempunyai komponen strike-separation dan dip-separation.

Gambar 12

13

Gambar 13

Gambar 14

Heave : Jarak pergeseran pada bidang horizontal yang memisahkan bagian-bagian dari lapisan.

Throw : Jarak pergeseran pada bidang vertical dari total throw.

14

2.9 Sesar Naik

Sesar yang merupakan hasil dari gaya tegasan kompresional, dimana bagian

hangingwall bergerak relatif kebagian atas dibandingkan footwallnya.

Berdasarkan sudut kemiringannya, sesar naik ini terbagi ke dalam 2 jenis yaitu:

a. Reverse Fault : Sesar naik yang mempunyai sudut kemiringan curam.

b. Thrust Fault : Sesar naik yang mempunyai sudut kemiringan landai.

Gambar 15

Gambar 16

15

Gambar 17

2.10 Ciri Morfologi Sesar Naik

Tahap Muda : Pada sesar naik, gawir-gawir bertangga dengan gejala longsoran

Tahap Dewasa : Pada sesar naik, gawir-gawir bertangga dengan gejala longsoran

yang lebih intensif; relief lebih rendah

Tahap Tua : Pada sesar naik, gawir-gawir bertangga terdatarkan, gejala

longsoran mulai menghilang; relief hampir datar.

2.11 Thrust System

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:

16

Imbricate Fan: Imbricate Fan dicirikan dengan adanya Thrust sheet yang di

dalamnya berkembang struktur lipatan asimetri dan rebah mengikuti arah

Tectonic transport (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.

Gambar 18

Duplex: Di dalam pola duplex (duplikasi), thrust sheet dilingkupi oleh sesar-sesar

seperti menumpuk. Pada umumnya pola duplex ini sulit dikenali secara visual,

(Boyer dan Elliott, 1982).

17

Gambar 19

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 maka hal tersebut dapat membentuk Pop-up dan Triangle zone.

Didalam Thrust system, berdasarkan posisi bidang sesarnya 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.

18

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).

Gambar 20

19

Gambar 21

2.12 Hubungan Sesar dan Lipatan

Batuan yang berbeda akan memiliki sifat yang berbeda terhadap gaya tegasan

yang bekerja pada batuan batuan tersebut, dengan demikian kita juga dapat

memperkirakan bahwa beberapa batuan ketika terkena gaya tegasan yang sama

akan terjadi retakan atau terpatahkan, sedangkan yang lainnya akan terlipat.

Geometri dari perlipatan lapisan batuan yang terkena tegasan diperlihatkan

dimana pada tahap awal perlapisan batuan akan terlipat membentuk lipatan

sinklin-antiklin dimana secara geometri bentuk lengkungan bagian luar (outer arc)

akan mengalami peregangan sedangkan lengkungan bagian dalam akan

mengalami pembelahan (cleavage).Apabila tegasan ini berlanjut dan melampaui

batas elastisitas batuan, perlipatan akan mulai terpatahkan (tersesarkan) melalui

bidang yang terbentuk pada sumbu lipatannya.

20

Pada bidang patahan, gaya tegasan akan berubah arah. Ketika batuan batuan yang

berbeda tersebut berada di area yang sama, seperti batuan yang bersifat lentur

menutupi batuan yang bersifat retas, maka batuan yang retas kemungkinan akan

terpatahkan dan batuan yang lentur mungkin hanya melengkung atau terlipat

diatas bidang patahan. Demikian juga ketika batuan batuan yang bersifat lentur

mengalami retakan dibawah kondisi tekanan yang tinggi, maka batuan tersebut

kemungkinan terlipat sampai pada titik tertentu kemudian akan mengalami

pensesaran, membentuk suatu patahan.

Gambar 22

Gambar 23

21

Gambar 24

2.13 Bahaya Sesar a. Terjadinya Tsunami

Proses terjadinya tsunami yang disebabkan oleh adanya sesar. saat terjadi

patahan di dasar laut kemudian bergerak karena adanya tekanan yang

besar kemudian membuat air masuk kedalam celah yang dibuat oleh

pergerakan sehingga membuat laut menjadi dangkal setelah terakumulasi

air keluar celah dengan energi yang terakumulasi dan membuat gelombang

besar mendekati daratan, gelombang menjadi tinggi karena dasar laut yang

dangkal

b. Terjadinya Gempa Tektonik

Gempa bumi biasanya disebabkan oleh pergerakan lempeng tektonik

dan terjadi di sekitar batas lempeng tektonik. Gempa bumi terjadi apabila

tekanan yang terjadi karena pergerakan itu sudah terlalu besar untuk dapat

ditahan oleh lempeng tektonik tersebut, sehingga terjadi sebuah rekahan

dan bahkan rekahan tersebut mengalami pergeseran.

22

Gambar 25

Gambar 26

23

2.14 Manfaat Sesar a. Dapat mengetahui posisi stratigrafi suatu batuan dengan batuan yang lain.

b. Minyak dan gas alam terbentuk dan ditemukan terjebak di dalam lipatan

bawah permukaan.

c. Faults, joint, dan fractures dapat berperan sebagai lorong untuk tanah dan

rumah untuk deposit mineral-mineral industri yang berharga sebagai bijih

emas, perak, tembaga.

d. Unconformities dapat digunakan untuk menandai batas-batas waktu

geologi untuk era, periode, dan zaman.

Gambar 27

24

Gambar 28

Gambar 29

25

Gambar 30

2.15 Sesar Naik di Indonesia

Sesar Bali adalah sesar yang berada pada daerah kepulauan bali dan sekitarnya,

yang terkonsentrasi di selatan busur kepulauan sekitar Jawa Timur Bali dan

Nusatenggara. Pergerakan sesar di daerah ini mecapai 7 9 cm pertahun yang di

pengaruhi aktifitas subduksi lempeng dan aktifitas sesar.

Gambar 31

26

Sesar flores berada pada utara pulau flores Sesar segmen barat dikenal sebagai

Sesar Naik Flores (Flores Thrust) yang membujur dari timur laut Bali sampai

dengan utara Flores.

Gambar 32

Sesar Wetar dikenal sebagai Sesar Naik Wetar (Wetar Thrust) yang membujur

dari utara Pulau Alor hingga Pulau Roman. Sesar ini terjadi desakan lempeng

Indo-Australia, dan di sebelah utara Alor, terdapat sesar aktif busur belakang

(Wetar Thrust).

Gambar 33

27

BAB III

KESIMPULAN

Setiap batuan mempunyai sifat yang berbeda-beda terhadap gaya tegasan yang

bekerja pada batuan tersebut. Suatu batuan retas ketika terkena gaya tegasan yang

sama akan terjadi retakan atau terpatahkan sedangkan batuan yang lentur akan

terlipat. Geometri dari perlipatan lapisan batuan yang terkena tegasan telah

diperlihatkan dimana pada tahap awal perlapisan batuan akan terlipat membentuk

lipatan sinklin dan antiklin dimana secara geometri bentuk lengkungan bagian luar

(outer arc) akan mengalami peregangan sedangkan lengkungan bagian dalam akan

mengalami pembelahan (cleavage). Apabila tegasan ini berlanjut dan melampaui

batas elastisitas batuan, perlipatan akan mulai terpatahkan (tersesarkan) melalui

bidang yang terbentuk pada sumbu lipatannya.

Pada bidang patahan, gaya tegasan akan berubah arah. Ketika batuan batuan yang

berbeda tersebut berada di area yang sama, seperti batuan yang bersifat lentur

menutupi batuan yang bersifat retas, maka batuan yang retas kemungkinan akan

terpatahkan dan batuan yang lentur mungkin hanya melengkung atau terlipat

diatas bidang patahan. Demikian juga ketika batuan batuan yang bersifat lentur

mengalami retakan dibawah kondisi tekanan yang tinggi, maka batuan tersebut

kemungkinan terlipat sampai pada titik tertentu kemudian akan mengalami

pensesaran, membentuk suatu patahan. Sesar merupakan suatu rekahan yang

memperlihatkan adanya sebuah pergeseran. Dari hal tersebut didapat 3 jenis sesar

yaitu:

1. Sesar normal merupakan dimana bagian hanging wall relative turun

terhadap footwallnya.

2. Sesar naik merupakan dimana bagian hanging wall relative naik terhadap

footwallnya.

3. Sesar mendatar merupakan bagian yang terpisah bergerak relative

mendatar pada bidang sesar umumnya tegak (900).

28

Pada sesar naik berdasarkan sudut kemiringan.sesar naik terbagi menjadi 2 jenis

yaitu:

a. Reverse fault : sesar naik yang mempunyai sudut kemiringan curam.

b. Thrust fault : sesar naik yang mempunyai sudut kemiringan landai.

Sesar juga mempunyai bahaya dan juga keuntungan yang didapatkan dari

keberadaan sesar

1. Bahaya sesar, yaitu:

a. Terjadinya Tsunami

Proses terjadinya tsunami yang disebabkan oleh adanya sesar. saat terjadi

patahan di dasar laut kemudian bergerak karena adanya tekanan yang

besar kemudian membuat air masuk kedalam celah yang dibuat oleh

pergerakan sehingga membuat laut menjadi dangkal setelah terakumulasi

air keluar celah dengan energi yang terakumulasi dan membuat gelombang

besar mendekati daratan, gelombang menjadi tinggi karena dasar laut yang

dangkal

b. Terjadinya Gempa Tektonik

Gempa bumi biasanya disebabkan oleh pergerakan lempeng tektonik

dan terjadi di sekitar batas lempeng tektonik. Gempa bumi terjadi apabila

tekanan yang terjadi karena pergerakan itu sudah terlalu besar untuk dapat

ditahan oleh lempeng tektonik tersebut, sehingga terjadi sebuah rekahan

dan bahkan rekahan tersebut mengalami pergeseran.

2. Keuntungan sesar, yaitu:

a. Dapat mengetahui posisi stratigrafi suatu batuan dengan batuan yang

lain.

b. Minyak dan gas alam terbentuk dan ditemukan terjebak di dalam

lipatan bawah permukaan.

c. Faults, joint, dan fractures dapat berperan sebagai lorong untuk tanah

dan rumah untuk deposit mineral-mineral industri yang berharga

sebagai bijih emas, perak, tembaga.

d. Unconformities dapat digunakan untuk menandai batas-batas waktu

geologi untuk era, periode, dan zaman.

29

BAB IV

DAFTAR PUSTAKA

http://data.bmkg.go.id/share/Dokumen/artikel-geofisika sesar_naik_belakang_busur_bali-daryono-2010.pdf

http://elearning.pelatihan-osn.com/riddar/kebumian/geologistruktur.pdf

http://file.upi.edu/Direktori/FPIPS/JUR._PEND._GEOGRAFI/195901011989011-YAKUB_MALIK/GEOMORFOLOGI_SESAR.pdf

http://ibnuseven.com/wp-content/uploads/2013/11/10_SESAR-NAIK_8.pdf

http://kartono.sttnas.ac.id/Geologi%20Struktur/3.%20PENGETAHUAN%20DASAR%20SESAR%20DAN%20LIPATAN.pdf

http://petroleumstudies.files.wordpress.com/2009/03/geostruk-3-sesar-faults.pdf

http://repository.upnyk.ac.id/4251/1/Sari.pdf