Struktur Geology Geologi struktur merupakan arsitek bumi, merupakan komponen fisik dimana struktur membentuk kerak bumi

sebagai akibat dari adanya gaya dan tekanan yang terjadi pada kerak bumi. Deformasi kerak bumi

Deformasi terjadi akibat: Struktur merubah lokasi, oreintasi, bentuk dan volume tubuh batuan Proses-proses secara fisika dan kimia menyebabkan perubahan Geologi struktur merupakan bentuk yang mengakomodasi perubahan tersebut

Deformasi kerak bumi Deformasi terjadi akibat stress yang melampaui strength batuan Bilamana mencapai puncak strength, akan terjadi perubahan brittle atau ductile batuan, tergantung dari

lingkungan fisik batuan itu sendiri yang mempengaruhi kekuatan batuan (misalnya temperatur, laju strain, komposisi air dll)

Tekanan yang terjadi pada batuan dapat terjadi akibat, pembebanan, pemanasan / pendinginan, intrusi, pergerakkan lempeng, dan dampak dari luar angkasa

Peran Geologi Struktur Geologi struktur harus mampu menjelaskan bagaimana struktur yang terbentuk pada suatu daerah dan apa

penyebabnya Struktur geologi apa yang terbentuk? Terbentuk dimana? Bagaimana ukurannya? Perubahan apa yang terjadi?

Dari mana sumber tekanan penyebabnya? Bagaimana tahapan perubahan yang terjadi? Sehingga pertanyaannya yaitu:

When? How long? P&T? Strength of meterials? Why does this happen?Plate Tectonics & Structural Geology

• Struktur geologi merupakan bagian dari lempeng tektonik yang langsung diamati• Pergerakan lempeng secara langsung mengakibatkan banyak tekanan yang mempengaruhi deformasi batuan• Dampak dari tumbukan lempeng mengakibatkan terbentuknya pegunungan. Pegunungan yang terbentuk

merupakan fisiografi sedangkan perubahan yang terjadi merupakan bentuk struktur yang diakibatkan oleh pergerakan lempeng

Structural Geologyfundamental strukturFundamental struktur

Kontak: merupakan dasar struktur yang diamati, dimana kontak tersebut menyebabkan terpisahnya suatu satuan batuan dari batuan lainnya, yaitu secara depositional, unconformities, faults, intrusive, shear zones.

Fundamental struktur Primary Structures: Merupakan struktur sedimen yang terjadi dalam lapisan batuan sebelum deformasi. Tidak

dipengaruhi tekanan, dan dapat digunakan untuk menentukan arah bagian atas lapisan batuan, arus yang bekerja, kecepatan sedimentasi, lingkungan pengendapan dan sebagainya

Sedangkan Secondary structure dihasilkan oleh deformasi yang terjadi setelah pengendapan batuan tersebutStructural Geologystruktur primerPrimary Structures

Bedding Laminations

Graded Bedding

up

Cross-Beds (asymmetric)

Oscillation Ripples (symmetric)

up

up

Primary Sedimentary Structures Perlapisan merupakan bidang utama batuan sedimen, yang membedakan batuan berdasarkan komposisi,

tekstur, warna, semen dan karakteristik lainnya. Perbedaan lapisan batuan menunjukkan perbedaan sumber, proses sedimentasi dan lingkungan pengendapan. Pada singkapan dapat dibedakan dari pelapukan dan erosi Bidang perlapisan cenderung untuk membedakan batuan bahkan kadang dijumpai rekahan akibat unloading Umumnya bidang perlapisan merupakan bidang lemah bahkan kadang terdapat lempung

Terkadang terlihat lempung atau butiran seperti mengalami orientasi1. Adanya sedimentary sedimentary settling dari butiran yang memanjang atau melembar dibawah pengaruh

gravitasi pada waktu pengendapan 2. Rotasi dan reorintasi lembaran mengikuti aliran fluida, dan disebut sebagai imbrikasi, contoh pebbble imbrikasi

yang dipengaruhi oleh arah aliran3. Reorientasi umumnya terjadi pada saat post-depositional compaction

Perlapisan sangat penting dalam analisa struktur geologi Perlapisan digunakan sebagai reference paleo-horizontal, atau hampir horisontal (principle of original

horizontality) Perlapisan merupakan struktur awal (S0, or original surface) yang diamati sebagai kondisi awal sebelum

deformasi. Akibat deformasi yang disebabkan oleh (S1, S2, S3) akan dibandingkan kembali terhadap S0 Struktur sedimen, tekstur, fossil, dll pada lapisan digunakan sebagai pedoman untuk menentukan:

Lingkungan pengendapan Stratigraphic facing (younging direction) to identify right-side-up or overturned beds Current direction

Lapisan akan menuntun untuk memetakan hubungan stratigrafi secara baik dan mengidentifikasi adanya struktur seperti lipatan dan patahan serta adanya ketidak selarasan

Graded Beds Graded beds: lapisan yang memiliki butiran yang cenderung kasar dibagian bawah dan menghalus ke arah

bagian atas. Lapisan ini diendapkan pada kondisi arus pekat (turbidit) yang mulai mengalami pengenceran. Dapat digunakan untuk menentukan arah bagian atas lapisan Dapat dimanfaatkan untuk menentukan lingkungan pengendapan dan posisi stratigrafi jika dijumpai bersama

struktur primer lainnya. debris flows - deposit inverse graded beds, storm deposits (tempestites) & turbidites are typically graded beds

Cross Beds Mengalami erosi pada bagian atas oleh perlapisan yang lebih muda Bagian depan menunjam dan membentuk sudut terhadao bidang perlapisan utama

Truncated at top Tangential at bottom . Dip direction indicates transport direction

Cross Beds Cross beds: mengalami penebalan ke arah bagian depan dan perlapisan membentuk sudut terhadap batas

lapaisan Dibedakan berdasarkan bagian dari perlapisan-perlapisan Terbentuk akibat butiran yang terbawa angin dan arus sungai. Penebalannya menuju arah arus. Lapisan bagian atas: tipis, dan biasanya cembung ke arah atas. Bagian depan: menunjan, melengkung dan laminasi sejajar terhadap kemiringan Arah arus tegak lurus terhadap bagian depan cross beds

Structural Geologykontak pada geologyContacts

Contact merupakan batas antara dua satuan geologi yang berbeda Dapat berupa:

Kontak endapan: merupakan batas secara sedimen antara dua lapisan dimana lapisan yang lebih muda diendapkan diatas lapisan yang lebih tua.

Fault contact: merupakan dua satuan yang dipisahkan oleh adanya bidang sesar Intrusive contact: pemotongan batuan beku terhadap tubuh batuan lainnya

Unconformities Conformable contact (kontak yang menerus): merupakan batas antara lapisan-lapisan atau satuan yang

berdekatan yang tidak menunjukkan adanya gap waktu Suatu urut-urutan lapisan yang berdekatan memiliki waktu pengendapan yang menerus (tanpa gap

waktu) Diastem, merupakan permukaan erosi yang terdapat pada urut-urutan lapisan yang menerus (contoh pada cross

beds, graded bedding dll) Unconformable contact (unconformity):

Kontak yang menunjukkan adanya suatu interupsi pada proses sedimentasi sehingga merupakan suatu gap waktu (Hiatus), yakni bisa beberapa tahun hingga jutaan tahun

Contact ini memiliki bidang erosi atau bidang yang merupakan waktu tidak terjadi proses pengendapan Empat Types Unconformity

Angular unconformity – lapisan yang berada di bawah dan diatas bidang ketidakselarasan membentuk sudut. Lapisan yang berada dibawah terpotong oleh bidang ketidakselarasan

Buttress (onlap) unconformity – lapisan yang baru diendapkan diatas daerah yang topografi dibawahnya sangat berbeda.

Lapisan yang lebih muda dipotong oleh topografi sangat kasar yang berada dibawahnya (topografi tempat diendapkannya lapisan tersebut)

Lapisan diatas dan dibawah unconformity bisa saja ataupun tidak sejajar dengan unconformity Dimana sangat jelas terlihat adanya kejanggalan antara lapisan yang berada diatas dan di bawah

unconformityTypes of Unconformity

Disconformities – lapisan yang berada di ata dan di bawah bidang ketidakselarasan saling sejajar, tetapi diantaran kedua lapisan tersebut memiliki hiatus, yang disebabkan oleh tidak adanya pengendapan atau bidang erosi

Bidang disconformity dapat diamati melalui pengamatan fossil dilapangan, adanya paleosol dan atau bekas-bekas pengikisan

Nonconformities – Lapisan yang diendapkan di atas batuan yang berumur tua dan merupakan basement (batuan dasar) dimana batuan dasar tersebut merupakan batuan kristalin

Identivikasi Unconformities Adanya Basal conglomerates, yang terdapat diatas permukaan bidang ketidakselarasn yang mengandung

batuan yang berasal dari batuan yang berada di bawahnya Topographic relief (analisis peta topografi) Adanya Paleosols – soils purba, merupakan zona pelapukan yang berada persis di bawah permukaan bidang

ketidakselarasan, ini dapat diamati melalui perubahan warna dan struktur tanah Sesar Tumbuh (Growth Faults)

Synsedimentary faulting – terjadi pensesaran / patahan yang terus menerus sementara sedimen terus diendapkan di atas jalur / blok sesar

Ketebalan satuan lapisan sedimen yang dipotong oleh patahan bervariasiVolcanic Structures

Lapisan aliran (Flow Layering) Lapisan aliran lava vulkanik dibedakan dari warna, mineral, struktur primer, tekstur, dan pelapukan Flow structures Pahoehoe; Ropy lava – merupakan salah satu petunjuk arah aliran yang paling baik

Pillow Structures Memiliki bagian bawah yang datar, bagian atas yang lengkung, dan sering ditutupi oleh obsidian Merupakan petunjuk bagian atas yang baik.

Volcanic Structures, cont’d Vesicles

Merupakan rongga yang terbentuk akibat keluaranya gas yang jumlahnya akan semakin banyak pada bagian permukaan

Dapat dipakai untuk menentukan bagian atas lapisan Columnar Jointing Merupakan rekahan yang terbentuk pada lava akibat pendinginan dan merekah Polygonal columns Dihasilkan oleh proses pendinginan yang lambat. bagian atas lapisan columnar joint tidak memiliki

bentuk rekahan yang baik dan rekahan ini hanya terdapat dibagian bawah Dapat dipakai untuk menentukan bagian atas lapisan

Structural Geologystruktur sekunderDASAR-DASAR STRUKTUR

• Struktur sekunder merupakan pokok yang diajarkan pada Kuliah Struktur Geologi, namun struktur primer juga harus dipahami guna dapat membedakannya dari struktur sekunder

• Struktur sekunder terbentuk pada batuan sedimen dan batuan beku setelah mengalami litifikasi dan pendinginan, dan juga terbentuk pada batuan metamorf yaitu terjadi pada saat atau setelah pembentukan.

• Termasuk: joints, shear fractures; faults; folds; cleavage, foliations and lineations; and shear zones.SECONDARY STRUCTURES

Joints = rekahan • Smooth, rekahan planar yang diakibatkan oleh hilangnya kohesi batuan dan tergantung kemampuan

batuan mengatasi perubahan bentuk / pergeseran• rekahan umumnya terjadi secara berpasangan dan terjadi dalam bentuk kekerabatan • Basic joints are tensional (mode I) fractures. Permukaannya memiliki bentuk yang menunjukkan arah

pergerakkan rekahanSecondary Structures

Shear fractures: • Merupakan rekahan yang menggunting (shear) yang mengalami sedikit pergerakan dan biasanya sejajar

dengan bidang rekahan utama • Adalah bentuk respon terhadap Form in response to a very slight shearing movement parallel to the

plane of the fracture.• umumnya dijumpai terdapat saling berpasangan pada batuan yang mengalami patahan atau lipatan.• Terbentuk akibat adanya gaya dan dapat dipakai untuk menentukan arah gaya utama

Secondary Structures Slickensides, slickenlines:

• Merupakan bentuk goresan-goresan yang diakibatkan oleh pergerakan sesar / patahan • Dapat dihasilkan dari pergerakan yang besar / jauh maupun pergerakan yang kecil / dekat. • Slickenlines merupakan garis alur yang ditimbulkan oleh pergerakan, dan dapat dipakai untuk

menunjukan arah pergerakan • Slickensides adalah bentuk-bentuk step (tangga) yang diakibatkan oleh gesekan.

SECONDARY STRUCTURESTransitional tensile fractures (tension gashes):

• Merupakan kombinasi antara sifat tensile terbuka dengan shearing (shear fratures).• En echelon tensile fractures (veins) terdapat disepanjang jalur sesar• Dapat digunakan untuk menentukan arah pergerakan sesar dan besarnya gaya yang bekerja

SECONDARY STRUCTURESFaults:

• Sesar / patahan, merupakan rekahan yang telah bergerak. Bidang sesar bidang rekahan yang telah mengalami pergerakan dan merupakan bidang discontinuity. Pergerakannya berada pada bidang shear zone.

• Besarnya offset gerakan bisa dari mm hingga km.• Pergerakan sesar dapat menghasilkan fault gouge (clayey), polished surfaces (slickensides) atau breccia (angular

fragments).• Dapat terjadi dalam waktu cm/thn hingga km/jam• Terdiri dari: Reverse / Thrust, Normal dan Strike Slip

SECONDARY STRUCTURESFolds:

• Bentuk Lipatan bilamana lapisan melengkung, atau berbelok atau terlipat • Bentuk lipatan dapat banyak menceritakan bagaimana, mengapa dan pada kondisi apa lipatan tersebut

terbentuk• Lipatan dapat terbentuk dari berbagai macam cara / akibat, seperti: buckling, akibat pergerakan sesar atau shear

zone, sebagai akibat aliran pada high temperatures, gravity sliding, dll.SECONDARY STRUCTURES

Cleavage, Foliations and Lineations: • Bentuk-bentuk ini terbentuk bersamaan dengan pembentukan batuan pada saat terjadi penambahan P

& T, dimana butiran mineral akan mengalami perubahan bentuk, larut atau menguap, dan mengalami recrystallize.

• Struktur ini terjadi dalam batuan atau pada tubuh batuan dan bukan hingga ke permukaan batuan• Cleavage dan foliations adalah bentuk planar (2D), sedangkan lineation adalah bentuk linear (1D).

SECONDARY STRUCTURES Shear Zones:

• Shear zones menyerupai sesar dan memiliki perpindahan / gerakan yang sejajar dengan bidang shear zone namun jika dibandingkan dengan sesar, kemenerusannya hanya setempat dan hanya merupakan rekahan yang setempat

• Terbentuk akibat penambahan P & T yang diakibatkan oleh adanya sesar, dan akibat batuannya relatif rapuh / brittle.

KONSEP MELAKUKAN ANALISIS STRUKTUR Analisis struktur detail ditekankan pada penyebab utama terbentuknya struktur tersebut melalui kajian-kajian

bagian per bagian struktur yang terbentuk sebagai akibat gaya tersebut Dalam melakukan analisis secara diskriptif maka perlu dilakukan pengamatan, pengukuran, pencatatan,

pengambilan data secara teliti dan akurat mengenai lokasi, kecenderungan dan atau arah, dan geometri struktur Pengamatan dan pengukuran di lapangan sangat dibutuhkan, walaupun analisa secara remote sensing telah

dilakukan.KONSEP MELAKUKAN ANALISIS STRUKTUR

• Analisis Kinematik: yaitu melakukan analisis dan menentukan arah dan besaran (jika memungkinkan) pergerakan / gaya yang menyebabkan deformasi

• Analisis kinematik memperhatikan gerakan / perubahan utama, perputaran, distorsi dan dilatasi (dilations / perubahan bentuk)

Pure Shear mengakibatkan terjadinya struktur lipatan dan struktur garisPure Shear menghasilkan perubahan, distorsi dan dilatasi Pure Shear menghasilkan distorsi dan dilatasi Pure Shear menghasilkan distorsi dan dilatasi Pure Shear pada material / batuan yang berbeda mengakibatkan perubahan bentuk pada batuan yang tidak tahan terhadap gayaSimple Shear mengakibatkan perubahan bentuk, yakni menghasilkan struktur lipatan dan struktur garis