Tektonika pada dasarnya mempelajari struktur geologi dalam skala regional hingga global. Oleh karenanya dalam pembahasan lebih ditekankan pada materi yang berkaitan dengan teori Tektonik Global atau dikenal sebagai teori Plate Tektonik.
Dalam materi yang akan di bahas di dalamnya dititikberatkan pada masalah teori Plate Tektonik beserta Structural Styles dan Habitat strukturnya yang terbentuk akibat aktifitas gerak antar lempeng. Seperti diketahui bahwa pada dasarnya kulit bumi terdiri atas berbagai macam mozaik yang masing-masing dapat berbeda jenis dan saling bergerak. Gerak lempeng pada dasarnya horisontal sehingga gerak antar lempeng dapat saling berpapasan (transform), bertumbukan (subduction/obduction) atau bergerak saling menjauh (rifting). Masing-masing lingkungan tektonik ini (habitat) akan menghasilkan produk batuan dan struktur yang khas.
Sebelum membahas masalah tektonika akan dijelaskan kembali mengenai materi geologi struktur secara garis besar dengan maksud untuk mengingatkan kembali agar lebih mudah memahami kuliah Tektonika.
Sistem tegasan yang bekerja pada suatu material/batuan dapat menyebabkan terjadinya perubahan atau deformasi. Apabila tegasan tersebut menyebabkan batuan pecah dan pecahannya relatif saling bergerak maka bidang patahannya dinamakan sebagai struktur patahan atau struktur sesar (“brittle failure”). Pada ujung atau tepi jalur patahan, umumnya batuan terdeformasi berupa lipatan yang mencerminkan semi brittle/ductile.
Gerak suatu batuan akibat proses pensesaran terjadi disepanjang bidang sesarnya, sedangkan arah geraknya dapat diketahui dari jejak-jejak pergeserannya berupa gores garis (Slicken line), atau indikasi lainnya seperti drag fault dsb.
Secara garis besarnya, gerak sesar ini dibedakan menjadi gerak mendatar (strike slip), gerak vertikal (dip slip) dan gerak miring (oblique slip). Strike slip terjadi apabila Pembentukan masing-masing jenis gerak sesar ini dipengaruhi oleh sistem tegasan.
SESAR ( FAULT )
1.2.1. TERMINOLOGI SESAR
Beberapa ahli geologi struktur secara umum mengartikan struktur sesar sebagai bidang rekahan yang disertai oleh adanya pergeseran. Beberapa definisi yang lengkap dari sebagian ahli geologi struktur tersebut, antara lain :
Billing (1959) :
Sesar didefinisikan sebagai bidang rekahan yang disertai oleh adanya pergeseran relatif (displacement) satu blok terhadap blok batuan lainnya. Jarak pergeseran tersebut dapat hanya beberapa milimeter hingga puluhan kilometer, sedangkan bidang sesarnya mulai dari yang berukuran beberapa centimeter hingga puluhan kilometer.
Ragan (1973) :
Sesar merupakan suatu bidang rekahan yang telah mengalami pergeseran.
Park (1983) :
Sesar adalah suatu bidang pecah (fracture) yang memotong suatu tubuh batuan dengan disertai oleh adanya pergeseran yang sejajar dengan bidang pecahnya.
GEOMETRI DAN KLASIFIKASI
Unsur-unsur geometri sesar penting dipelajari untuk mengetahui sifat gerak dari proses pensesaran, disamping digunakan sebagai dasar dalam penamaan jenis sesar sesuai dengan klasifikasi sesar yang ada.
2.1. Geometri Sesar dan tata nama
Untuk mempelajari sesar terlebih dahulu harus mengetahui unsur-unsur geometri dari sesar itu sendiri. Beberapa unsur geometri sesar yang perlu diketahui, antara lain :
a. Fault surface (Bidang Sesar) adalah bidang pecah pada batuan yang disertai oleh adanya pergeseran
b. Fault line (Garis Sesar) adalah garis yang dibentuk oleh perpotongan bidang sesar dengan permukaan bumi.
c. Fault trace adalah jejak sesar
d. Fault outcrop adalah singkapan sesar
e. Fault scarp adalah gawir sesar
f. Fault zone adalah zona sesar
g. Fault wall adalah dinding sesar
h. Hanging Wall adalah blok yang berada di atas bidang sesar
i. Foot Wall adalah blok yang berada di bawah bidang sesar
j. Hade adalah sudut lancip antara bidang sesar dengan bidang vertikal
k. Slip adalah pergeseran relatif antara dua titik yang sebelumnya saling berimpit.
l. Strike slip fault adalah pergeseran blok pada bidang sesar yang sejajar dengan jurus bidang sesarnya.
m. Dip slip fault adalah pergeseran blok pada bidang sesar yang tegak lurus terhadap jurus bidang sesarnya atau sejajar dengan arah kemiringan bidang sesarnya.
n. Heave adalah jarak pergeseran pada bidang horisontal
o. Throw adalah jarak pergeseran pada bidang vertikal
p. True displacement adalah arah dan besarnya jarak pergeseran blok yang sebenarnya
q. Dip of fault adalah sudut yang dibentuk antara bidang sesar dengan bidang horisontal
r. Strike of fault adalah garis yang dibentuk oleh perpotongan bidang sesar dengan bidang horisontal.
s. Sense of displacement adalah gerak relatif suatu blok terhadap blok yang berada di hadapannya ( Untuk strike slip adalah sinistral atau dekstral, sedangkan untuk dip slip adalah normal atau naik).
t. Separation atau pergeseran semu adalah jarak tegak lurus antara dua blok yang bergeser dan diukur pada bidang sesar.
u. Strike separation adalah komponen separation yang diukur sejajar terhadap jurus bidang sesar.
v. Dip separation adalah komponen separation yang diukur sejajar dengan kemiringan bidang (dip) sesar.
w. Slicken side atau cermin sesar adalah bidang sesar yang permukaannya licin.
x. Slicken line atau gores garis adalah jejak pergeseran berupa garis-garis lurus (kadang melengkung) yang disebabkan oleh gerusan antar blok yang saling bergesekan.
y. Pitch adalah sudut lancip yang dibentuk antara gores garis dengan jurus bidang sesar.
2.2. Klasifikasi Sesar
Sesar dapat diklasifikasikan berdasarkan :
a. Orientasi pola tegasan utama.
b. Gerak relatifnya (Sense of displacement) dan unsur geometrinya.
c. Rake dari net slip.
d. Separation dan slip.
e. Dip of fault dan pitch of net slip.
f. Tipe gerakannya.
Di bawah ini akan dibahas beberapa pendapat ahli geologi struktur dalam membuat klasifikasi sesar, yaitu antara lain :
1. Anderson (1951), membuat klasifikasi sesar berdasarkan pada pola tegasan utama sebagai penyebab terbentuknya sesar (Gambar 2.1). Berdasarkan pola tegasannya ada 3 (tiga) jenis sesar, yaitu sesar naik (thrust fault), sesar normal (normal fault) dan sesar mendatar (wrench fault).
a. Normal fault, jika tegasan utama atau tegasan maksimum (1) posisinya vertikal
b. Wrench fault, jika tegasan menengah atau intermediate (2) posisinya vertikal
c. Thrust fault, jika tegasan minimum (3) posisinya vertikal.
2. Angelier (1979), membuat klasifikasi sesar berdasarkan gerak relatifnya (Sense of displacement) dan unsur geometrinya (Gambar 2.2.), berupa gores-garis (R), pitch (i), sudut kemiringan (dip) bidang sesar (), pergeseran vertikal atu throw (RV), pergeseran transversal atau heave (RHT) dan pergeseran longitudinal (RHL). Jenis sesar di dalam klasifikasi ini tergantung pada besarnya nilai RHL dan RHT. RHL dan RHT ditentukan berdasarkan besarnya pitch dan dip. Secara matematis adalah :
• RHL = R cos I
• RHT = R sin i cos
• RV = R sin i sin
Berdasarkan pada nilai RHL dan RHT, maka sesar dapat dikelompokan menjadi :
a. Sesar naik/normal mendatar, yaitu apabila RHT > RHL
b. Sesar mendatar naik/normal, apabila RHL > RHT
c. Sesar naik atau normal murni, apabila RHT > 90% (Pitch > 80).
d. Sesar mendatar murni , apabila RHL > 90% (Pitch < 10).
3. Billing (1977), Ada 5 (lima) aspek dalam membuat klasifikasi sesar, yaitu :
1). Rake dari net slip.
2). Kedudukan sesar relatif terhadap kedudukan batuan yang ada di sekitarnya,
3). Pola sesar,
4). Sudut kemiringan sesar
5). Pergerakan relatif sesar.
Penjelasan masing-masing klasifikasi sesar tersebut di atas adalah sebagai berikut :
Berdasarkan Rake dari net slip, sesar dikelompokan menjadi 3 (tiga) jenis, yaitu strike slip fault, dip slip fault dan diagonal slip fault.
a. strike slip fault, apabila net slip sejajar dengan jurus bidang sesar. Dalam hal ini tidak ditemukan komponen dip slip atau besarnya rake net slip = 0.
b. Dip slip fault, apabila tidak ditemukan komponen strike slip atau rake net slip = 90.
c. Diagonal slip fault, apabila rake net slip lebih besar dari 0 dan lebih kecil dari 90 atau mempunyai komponen strike slip dan dip slip.
Berdasarkan kedudukan sesar relatif terhadap kedudukan batuan yang ada di sekitarnya. Berdasarkan hal tersebut di atas, ada 6 (enam) jenis sesar, yaitu Sesar jurus (Strike fault), Sesar perlapisan (Bedding fault), Sesar kemiringan (Dip fault), Sesar diagonal (Oblique or diagonal fault), Sesar Longitudinal (Longitudinal fault) dan Sesar transversal (Transverse fault).
• Sesar jurus (Strike fault) adalah sesar yang arah jurusnya sejajar dengan arah jurus batuan di sekitarnya (Gambar 2.3).
• Sesar perlapisan (Bedding fault) adalah sesar yang jurusnya sejajar dengan bidang perlapisan batuan (Gambar 2.4).
• Sesar kemiringan (Dip fault) adalah sesar yang jurusnya tegak lurus terhadap jurus perlapisan batuan di sekitarnya (Gambar 2.5).
• Sesar diagonal (Oblique or diagonal fault) adalah sesar yang jurusnya membentuk sudut lancip dengan jurus lapisan batuan yang ada di sekitarnya (Gambar 2.6).
• Sesar Longitudinal (Longitudinal fault) adalah sesar yang jurusnya sejajar dengan jurus struktur regional di daerah tersebut (Gambar 2.7).
• Sesar transversal (Transverse fault) adalah sesar yang arah jurusnya membentuk sudut atau tegak lurus terhadap arah umum jurus lapisan batuan di daerah dimana sesar tersebut berada (gambar 2.8).
Berdasarkan Pola sesar, jenis sesar terdiri atas Sesar sejajar (parallel fault), Sesar en echelon, Sesar periferal (Peripheral fault) dan Sesar radial (Radial fault).
• Sesar sejajar (parallel fault) adalah kumpulan sesar yang memiliki jurus dan kemiringan yang relatif sama (Gambar 2.9).
• Sesar en echelon adalah kumpulan sesar yang relatif pendek dan saling tumpang tindih (gambar 2.10).
• Sesar periferal (Peripheral fault) adalah kumpulan sesar berbentuk lingkaran atau setengah lingkaran yang mengelilingi suatu daerah (Gambar 2.11).
• Sesar radial (Radial fault) adalah suatu sistem sesar yang mengumpul pada suatu titik atau menyebar dari satu titik (Gambar 2.12).
Berdasarkan pada Sudut kemiringan sesar, jenis sesar ada 2 (dua) macam, yaitu sesar bersudut besar dan sesar bersudut kecil.
• Sesar bersudut besar (hight angle fault) adalah sesar yang sudut kemiringannya lebih besar dari 45 (Gambar 2.13).
• Sesar bersudut kecil (low angle fault) adalah sesar yang sudut kemiringannya lebih kecil dari 45(Gambar 2.14).
5). Pergerakan relatif sesar, ada 4, yaitu sesar naik, sesar mendatar, sesar normal dan sesar oblique.
4. Ragan (1959), membuat klasifikasi sesar berdasarkan :
a). separation
b). slip.
Penjelasannya adalah sebagai berikut :
a. Berdasarkan Separation (Gambar 2.15), sesar dikelompokan mejadi 3 (tiga), yaitu Dip separation fault, Strike separation fault dan Combined separation fault.
• Dip separation fault, terdiri atas Normal separation fault, reverse separation fault dan Thrust separation fault.
• Strike separation fault, terdiri atas Left lateral separation fault dan Right separation fault.
• Combined dip and strike separation fault, merupakan kombinasi dip dan strike separation, misalnya Normal left lateral separation fault, dsb.
b. Berdasarkan Slip (Gambar 2.16), sesar dikelompokan menjadi 3 (tiga) jenis, yaitu Dip slip, Strike slip dan Oblique slip.
• Dip slip, terdiri atas Normal slip fault, Reverse slip fault dan Thrust slip fault.
• Strike slip, terdiri atas Right lateral slip fault dan Left lateral slip fault.
• Oblique slip, terdiri atas Normal right lateral slip fault dan reverse left lateral slip fault.
5. Rickard (1972), mengklasifikasikan sesar 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. Jenis sesar dapat merupakan kombinasi dari ke enam kelompok jenis sesar tersebut, sehingga secara keseluruhan dijumpai ada 22 jenis sesar (Gambar 2.17), yaitu : Thrust slip fault (1), Reverse slip fault (2), Right thrust slip fault (3), Thrust right slip fault (4), Reverse right slip fault (5), Right reverse slip fault (6), Right slip fault (7), Lag right slip fault (8), Right lag slip fault (9), Right normal slip fault (10), Normal right slip fault (11), Lag slip fault (12), Normal slip fault (13), Left lag slip fault (14), Lag left slip fault (15), Normal left slip fault (16), Left normal slip fault (17), Left slip fault (18), Thrust left slip fault (19), Left thrust slip fault (20), Left reverse slip fault (21), Reverse left slip fault (22).
6. Spencer (1988), mengklasifikasikan sesar berdasarkan tipe gerakannya, yaitu sesar translasi dan sesar rotasi (Gambar 2.18).
a. Sesar translasi adalah jenis sesar yang pergerakannya sepanjang garis lurus.
b. Sesar rotasi adalah jenis sesar yang sifat pergeserannya mengalami perputaran.
2.3. Sistem Sesar
Secara umum ada 3 (tiga) kelompok sesar utama, yaitu sesar naik, sesar normal dan sesar mendatar. Sebenarnya ada satu jenis sesar lainnya, yaitu sesar miring (Oblique fault), yang merupakan kombinasi dari beberapa jenis sesar.
Terbentuknya struktur sesar di suatu daerah umumnya tidak tunggal, artinya suatu sesar yang terbentuk akibat tektonik (waktu dan tempatnya sama) disuatu daerah selalu terjadi lebih dari satu jalur sesar dengan ukuran yang bervariasi. Kelompok struktur sesar demikian dinamakan sistem sesar.
2.3.1. 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 vertikal (Gambar 2.19).
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 (Gambar 2.20), 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.
Didalam 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 (Gambar 2.21) dimulai di sekitar jalur gunungapi dan semakin jauh dari jalur gunungapi pembentukan sesar naiknya terjadi paling akhir (Lowell, 1985).
2.3.2. SESAR MENDATAR
Sesar mendatar (Strike slip fault atau Transcurent fault atau 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 sudut kurang lebih 30 terhadap tegasan utama. Sesar orde I baik 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 mendatarpun 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) dan membentuk sudut lancip sekitar 17 terhadap tegasan utama.
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.
Tahap III. Terbentuk
2.3.3. 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.
Planar Ekstensional Fault
Planar ekstensional fault adalah sesar normal dengan bidang sesar datar atau semu datar (sedikit lengkungan). Gerak sesarnya dapat/tanpa disertai oleh rotasi. Ada berbagai macam jenis sesarnya, antara lain : Planar non-rotational faulting, Planar rotational faulting (rigid dominous), Sigmoidal rotational faulting (soft dominous), Planar detachment faulting, Kinked planar detachment faulting.
• Planar rotational faulting (rigid dominous) adalah sesar dengan bidang datar yang disertai oleh rotasi batuan yang disesarkannya.
• Sigmoidal rotational faulting (soft dominous) adalah sesar normal dengan bidang sesar agak lengkung dan disertai oleh gerak rotasi.
• Planar detachment faulting adalah sesar normal dengan bidang datar yang tidak menerus ke bagian basement. Di bagian tertentu dapat diikuti oleh sesar sekunder yang dapat menghasilkan roll-over dan crestal collapse.
• Kinked planar detachment faulting adalah sesar normal dengan bidang datar tertekuk yang juga tidak menembus basement. Pada bagain tertentu dapat diikuti oleh sesar sekunder yang dapat mengakibatkan terbentuknya roll over dan crestal collapse.
Listric Ektensional Fault
Listric ekstensional fault dicirikan oleh bidang sesar yang melengkung (curve), semakin ke arah atas, bidang sesarnya semakin tegak sedangkan ke arah bawah semakin melandai bahkan dapat horisontal. Ciri lain dari sesar ini adalah dijumpainya roll-over anticline dengan bagian puncak umumnya disertai oleh amblasan (collapse graben). Sesar ini dapat berdiri sendiri misalnya pada “basal detachment” atau dapat pula berpasangan seperti di dalam imbricated system.
Di dalam zona sesar ini, bagian hanging wall umumnya disertai oleh sejumlah sesar lain yang ukurannya lebih kecil. Sesar-sesar sekunder ini dapat bersifat sebagai antithetic atau synthetic terhadap sesar utamanya. Berdasarkan pada geometrinya, sesar listric ini dapat dibedakan menjadi : Listric faulting-concave upwards, listric faulting-convex upwards dan listric faulting-ramp/flat trajectories.
• Listric faulting-concave upwards adalah sesar normal dengan bidang sesar melengkung yang sifatnya cekung ke arah atas. Jika diiukti oleh sesar sekunder dapat menghasilkan roll-over dan crestal collapse. Jenis sesar ini termasuk ke dalam decollment yang tidak menembus basement.
• Listric faulting-convex upwards adalah sesar normal dengan bidang sesar melengkung yang sifatnya cembung ke arah atas. Jika diiukti oleh sesar sekunder dapat menghasilkan roll-over dan crestal collapse. Jenis sesar ini termasuk ke dalam decollment yang tidak menembus basement.
• Listric faulting-ramp/flat trajectories adalah sesar normal dengan bidang sesar melengkung yang dicirikan pada bagian hanging wall yang berstruktur kompleks. Pada bagian hanging wall ini berkembang sejumlah struktur sekunder baik yang sifatnya synthetic maupun anthitetic. Anticline roll over dan crestal collapse juga berkembang pada blok hanging wall.
Dalam skala regional seringkali pola struktur berkembang dengan kompleks sehingga jenis sesar normal yang berkembang merupakan kombinasi dari berbagai macam geometri. Penelitian mengenai kompleks sesar normal dapat diteliti melalui data singkapan atau berasal dari data seismic. Unsur terpenting dalam penelitian ini adalah mengamati pola/geometri, fault surface dan fault block yang terbentuk selama proses deformasi. Contoh kasus mengenai masalah di atas seperti yang ditemukan di daerah turki. Di daerah ini tersingkap batuan sediment tua yang tersesarkan secara intensif. Dengan mengamati pola/geometri, fault surface dan fault block, disimpulkan pola sesarnya sebagai convex upwards to sigmoidal domino style. Di dalamnya juga berkembang anticline roll over yang disertai oleh crestal collapse graben. Contoh lainnya adalah pola struktur “Steepening donward kinks” dengan bidang sesar memotong sejumlah bidang lapisan batuan. Di dalam contoh yang terakhir, juga berkembang crestal collapse graben. Kedua contoh struktur di atas juga membentuk pola struktur sekunder yang di dalamnya berkembang antithetic dan synthetic terhadap sesar utamanya.
Linked Listric Fault System
Gibbs (1984) memodifikasi klasifikasi listric fault ke dalam system duplex dan imbricated fan system. Penamaan Duplex (dalam hal ini extensional duplexes) di dalam system sesar normal terjadi apabila riders/sheet dilingkupi oleh bidang sesar. Apabila system duplex ini berkembang di bagian bawah (tepat di atas floor fault sesar utama) dapat dinamakan sebagai roof fault. Selanjutnya Imbricated system terjadi apabila sheet/riders terbentuk relative saling sejajar. riders/sheet di dalam ekstensional fault terbentuk di bagian hanging wall dan dia dapat terbentuk akibat sesar sekunder yang sifatnya dapat antithetic (istilah lain untuk sejumlah sesar antithetic adalah counter fan) atau synthetic terhadap sesar utamanya. Baik antithetic maupun synthetic fault dapat terbentuk secara berurutan (propagation sequence) dan pola struktur ini dapat membentuk roll over.
Di dalam listric fault juga dikenal istilah ramp dan flat. Ramp terjadi apabila bidang sesarnya relative melandai bahkan dapat hprisontal sedangkan istilah flat diperuntukan untuk bidang sesar yang memiliki kemiringan cukup besar. Baik ramp maupun flat berkembang di dalam satu bidang sesar yang sama. Dalam perkembangan tektonik selanjutnya, sistim ram-flat listric fault dapat diikuti oleh pembentukan sesar baru yang sifatnya synthetic. Sesar ini memotong sesar utamanya sehingga dinamakan sebagai short cut fault.
Di dalam zona listric faulting arsitektur batuan lebih dominant terekam di bagian hanging wall, karena pada bagian ini umum berkembang roll over, anticline/sincline roll over serta terbentuknya crestal graben akibat sesar-sesar sekunder. Kompleksitas arsitektur batuan akibat pensesaran ini dikontrol oleh ukuran dan slope dari ramp yang berkembang di dalam zona listric fault.
Strcture style
Istilah Strcture style umumnya digunakan di dalam industri minyak. Seperti kita ketahui perkembangan teori plate tektonik berkembang sejalan dengan kegiatan eksplorasi migas. Klasifikasi Strcture style ditentukan berdasarkan ada tidaknya keterlibatan basement (involved or non-involved of basement). Istilah basement di dalam industri migas diartikan sebagai batuan dasar, dimana batuan tersebut sudah bersifat kristalin misalnya pada batuan rigid crystalline igneous or metamorphic rock.
Strcture style umumnya agak sulit diidentifikasi terlebih apabila data geologinya sangat kurang. Untuk menentukan Strcture style perlu dikompilasi berbagai macam data, karena dalam kumpulan struktur (structural assemblages) banyak produk struktur yang sama pada habitat struktur yang berbeda.
Secara teoritis beberapa petunjuk yang dapat digunakan untuk menentukan Strcture style, antara lain : (1) Mengindentifikasi struktur indeks (key structure), misalnya en echelon folds dan faults, trap door block, roolover anticline dan sebagainya; (2) Mengamati adanya anomaly struktur di dalam zona struktur yang lebih dominant (trend arrangements); (3) Mengamati pola struktur regional.
Beberapa contoh key structure yang dapat digunakan dalam menentukan Strcture style, antara lain :
• Drag fold adalah struktur lipatan pada batuan sediment yang terbentuk akibat seretan oleh batuan yang saling bergerak disepanjang bidang sesar.
• Drape (forced) fold adalah struktur lipatan yang terbentuk pada batuan sediment yang diakibatkan oleh adanya aktifitas tektonik pada batuan dasarnya, misalnya pada basement terbentuk block faulting sehingga cover sediment yang berada di atasnya terganggu.
• Intersecting atau grid structure adalah struktur sesar yang saling berpotongan (multiple structures) yang terjadi pada daerah yang luas, misalnya struktur zig-zag atau dogleg.
• En echelon adalah struktur geologi yang relatif saling sejajar, satu sama lain terletak pada jalur/posisi yang berbeda namun secara keseluruhan membentuk zona yang memanjang, misalnya en echelon fold/fault.
• Irregulary clustered-concentration of structure adalah kelompok struktur yang tak beraturan polanya.
• Parallel-similar structure adalah pola struktur yang saling sejajar, saling berdekatan, membentuk pola seperti bergelombang, misalnya pola struktur fold thrust belt.
[Read More...]
