BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Latar Belaka Belakang ng
Gempa bumi, tsunami, atau letusan gunung api semakin menguatkan teori yang telah ada, yakni kerak Bumi terus bergerak secara aktif dan dinamis. Kerak Bumi tempat manusia berada merupakan serpihan-serpihan raksasa yang mengambang di atas inti Bumi. Teori Dinamika Bumi telah muncul di permukaan semenjak 1960 silam, ketika Teori Pergerakan Lempeng Tektonik dari ahli geofisika dan meteorologi Jerman, Alfred Wegener, dapat dibuktikan secara ilmiah. Meski demikian, Wegener bukanlah ilmuwan pertama yang meyakini bahwa benua-benua benua-benua di dunia terus bergerak. Hanya saja dialah yang pertama kalinya meneliti secara intensif dan memublikasikan penelitian ilmiahnya. Sedari awal, teori pergerakan lemp lempen eng g benu benuaa We Wege gene nerr menu menuai ai pro pro dan dan kont kontra ra.. Bebe Bebera rapa pa ilmu ilmuwa wan n bahk bahkan an menyebutkan teori tersebut tidak memiliki landasan yang kuat. Kele Kelema maha han n teor teorii We Wege gene nerr saat saat itu itu adal adalah ah ia tida tidak k dapa dapatt menj menjel elas aska kan n mekanisme mekanisme dari gerakan kerak Bumi. Kesalahan Kesalahan teori juga menyebabkan kesalahan perhitungan kecepatan pergerakan pemisahan benua Amerika Utara dan Eropa. Pada mulanya, teori yang dilontarkan Wegener terinspirasi dari kesamaan flora dan fauna serta fosil di antara dua benua yang berjauhan yang dipisahkan Samudra Atlantik. Dalam penelitiannya lebih lanjut, ia menemukan lebih banyak fenomena kesamaan flora, fauna, dan fosil di kawasan yang dipisahkan samudra luas. Alfred Wegener mengajukan teori adanya benua besar Pangea sampai sekitar 300 juta tahun lalu di akhir zaman Karbon. Setelah itu, benua besar Pangea pecah dan terpisahpisah menjadi benua yang kita kenal sekarang. Ketika teori lempeng tektoniknya nyaris dilupakan, pada 1929 pakar geologi Inggris, Arthur Holmes, melontarkan teori mengenai gaya konveksi inti Bumi yang mampu menerangkan mekanisme gerakan lempeng tektonik dari Wegener. Teori Tektonik Lempeng dari Alfred Wegener merupakan mainstream dalam ilmu kebumian. Dengan adanya teori pergerakan lempeng tektonik dari Wegener dan para
1
ilmuwan di generasi-generasi berikutnya, kini dinamika di dalam perut Bumi dapat dimengerti lebih jelas. Terbukti bahwa benua-benua tidak terpancang erat melainkan terus bergerak saling saling menjauh menjauh atau saling saling bertumbu bertumbukan. kan.Deng Dengan an berlanda berlandaska skan n teori teori perger pergerakan akan lemp lempeng eng tekt tektoni onik, k, dapa dapatt dije dijela laska skan n fenom fenomena ena gemp gempaa Bumi Bumi di sepa sepanja njang ng zona zona tumb tumbuka ukan n dua dua lemp lempen eng, g, aktivi aktivita tass gunun gunung g api api di sepa sepanja njang ng zona zona subdu subduksi ksi,, dan dan terbentuknya samudra luas seperti Atlantik. Setelah diketahui adanya rangkaian gunung api di dasar samudra pada 1953 lalu, para ahli geologi dan geofisika mulai meyakini adanya dinamika Bumi yang amat kompleks. 1.2 Rumusan Rumusan Masal Masalah ah
Adapun perumusan masalah yang dapat disampaikan adalah sebagai berikut: 1. Apa Apa itu itu kera kerak k bum bumii 2. Bagaim Bagaimana ana yang yang dimaksu dimaksud d deform deformasi asi kera kerak k bumi 3. Hal apa apa saja yang yang mempen mempengar garuhi uhi prose prosess deforma deformasi si 1.3 1.3 Tu Tuju juan an
Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut: 1. Menget Mengetahui ahui apa apa yang yang dimaks dimaksud ud dengan dengan kerak kerak bumi bumi 2. Memaham Memahamii proses proses terjadi terjadinya nya deforma deformasi si kerak kerak bumi 3. Menget Mengetahui ahui factor factor – factor factor yang berkait berkaitan an dengan terjadi terjadinya nya deformas deformasii kerak bumi
2
BAB II ISI
2.1
Pengertian Kerak Bumi Kerak bumi adalah lapisan terluar Bumi yang terbagi menjadi dua kategori,
yaitu kerak samudra dan kerak benua. Kerak samudra mempunyai ketebalan sekitar 510 km sedangkan kerak benua mempunyai ketebalan sekitar 20-70 km. Penyusun kerak samudra yang utama adalah batuan basalt, sedangkan batuan penyusun kerak benua yang utama adalah granit, yang tidak sepadat batuan basalt. Kerak bumi dan sebagian mantel bumi membentuk lapisan litosfer dengan ketebalan total kurang lebih 80 km (Anonim 1. 2010).
Gambar 2.1 Lapisan bumi
Temperatur kerak meningkat seiring kedalamannya. Pada batas terbawahnya temperatur kerak menyentuh angka 200-400 oC. Kerak dan bagian mantel yang relatif padat membentuk lapisan litosfer. Karena konveksi pada mantel bagian atas dan astenosfer, litosfer dipecah menjadi lempeng tektonik yang bergerak. Temperatur meningkat 30 oC setiap km, namun gradien panas bumi akan semakin rendah pada lapisan kerak yang lebih dalam (Anonim 1. 2010).
3
Unsur-unsur kimia utama pembentuk kerak bumi adalah: Oksigen (O) (46,6%), Silikon (Si) (27,7%), Aluminium (Al) (8,1%), Besi (Fe) (5,0%), Kalsium (Ca) (3,6%), Natrium (Na) (2,8%), Kalium (K) (2,6%), Magnesium (Mg) (2,1%).Para ahli dapat merekonstruksi lapisan-lapisan yang ada di bawah permukaan bumi berdasarkan analisis yang dilakukan terhadap seismogram yang direkam oleh stasiun pencatat gempa yang ada di seluruh dunia (Anonim 1. 2010). Kerak bumi purba sangat tipis, dan mungkin mengalami proses daur ulang oleh lempengan tektonik yang jauh lebih aktif dari saat ini dan dihancurkan beberapa kali oleh tabrakan asteroid, yang dulu sangat umum terjadi pada masa awal terbentuknya tata surya. Usia tertua dari kerak samudra saat ini adalah 200 juta, namun kerak benua memiliki lapisan yang jauh lebih tua. Lapisan kerak benua tertua yang diketahui saat ini adalah berusia 3,7 hingga 4,28 miliar tahun dan ditemukan di Narryer Gneiss Terrane di Barat Australia dan di Acasta Gneiss, Kanada. Pembentukan kerak benua dihubungkan dengan periode orogeny intensif. Periode ini berhubungan dengan pembentukan super benua seperti Rodinia, Pangaea, dan Gondwana (Anonim 1. 2010). 2.2
Deformasi
Deformasi adalah perubahan bentuk, posisi, dan dimensi dari suatu benda. Berdasarkan definisi tersebut deformasi dapat diartikan sebagai perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada suatu benda secara absolut maupun relatif. Dikatakan titik bergerak absolut apabila dikaji dari perilaku gerakan titik itu sendiri dan dikatakan relatif apabila gerakan itu dikaji dari titik yang lain. Perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada umumnya mengacu kepada suatu sitem kerangka referensi (absolut atau relatif). Untuk mengetahui terjadinya deformasi pada suatu tempat diperlukan suatu survei, yaitu survei deformasi dan geodinamika. Survei deformasi dan geodinamika sendiri adalah survei geodetik yang dilakukan untuk mempelajari fenomena-fenomena deformasi dan geodinamika. Fenomena-fenomena tersebut terbagi atas 2, yaitu fenomena alam seperti pergerakan lempengtektonik,aktivitas gunung api, dan lain-lain.
4
Fenomena yang lain adalah fenomena manusia seperti bangunan, jembatan, bendungan, permukaan tanah, dan sebagainya. Survei deformasi dan geodinamika itu sendiri bisa bermacam-macam metodenya. Dengan metode konvensional bisa dilakukan juga, contohnya dengan menggunakan theodollit ataupun sipat datar. Dengan kemajuan teknologi muncul metode baru dalam survei deformasi dan geodinamika, yaitu metode satelit. Dengan metode satelit dapat dilakukan dengan menggunakan Global Positioning System (GPS) ataupun dengan menggunakan penginderaan jauh. Salah satu contoh dalam survey deformasi dan geodinamika adalah pengamatan pergerakan lempeng. Interior bumi kita terdiri dari lapisan-lapisan yang mempunyai karakteristik tersendiri. Lithosphere yang merupakan tempat berpijaknya benua dan samudra, berada di atas lapisan yang berifat fluida yaitu lapisan Astenosphere dan Mesosphere. Sehingga Lithosphere seolah-olah mengapung, dan selalu dalam keadaan tidak stabil, sangat mudah bergerak jika ada beban atau gaya yang bekerja padanya. Salah satu gaya yang menyebabkan terjadinya pergerakan lempeng adalah arus Konveksi. Dengan melakukan pengamatan menggunakan GPS model pergerakan lempeng dapat ditentukan dengan membandingkan posisi titik-titik di atas permukaan lempeng dalam suatu kurun waktu tertentu. 2.3
Deformasi Kerak Bumi
Dua abad lalu, jarak antara sejumlah monument–monument-survei di Yunani diukur dengan sangat akurat. Pada tahun 1988 team ilmiah mengukur kembali jarak jarak tersebut, dan menemukan bahwa Yunani lebih panjang satu meter. Mereka juga mendapatkan bahwa Yunani sedang terpelintir (twisted), bagian ujung Selatan, Peloponnesus, bergerak ke Baratdaya. Penyebab pemanjangan dan pelintiran ini adalah tektonik lempeng. Afrika bergerak ke Utara, perlahan-lahan mendorong sebagian lantai laut Mediteran kebawah Yunani. Gaya tektonik secara kontinu menekan, menarik, melengkungkan dan mematahkan batuan litosfir.Sumber energi tektonik berasal dari energi panas bumi yang diubah menjadi energi mekanik oleh arus konveksi. Aliran konveksi sangat besar, batuan panas dalam mesosfir dan astenosfir pelahan-lahan
5
menyeret dan melengkungkan litosfir secara kontinu yang akhirnya menyebabkan batuan terdeformasi, menjadi seperti yang kita lihat saat ini. Deformasi batuan litosfir terlalu lambat dan terlalu dalam untuk diamati. Contohnya lempeng India-Australia yang mendesak lempeng Eurasia, tercermin pada sesar Sumatra. Gerakannya tidak teramati tetapi hasilnya berupa Bukit-barisan dan seringnya terjadi gempa-bumi didaerah ini. 2.4
Deformasi Batuan
Untuk mengetahui bagaimana dan faktor-faktor yang mempengaruhi batuan terdeformasi, terpuntir, terlipat dan atau terpatahkan, yang berlangsung jauh dibawah kerak, dipelajari dalam laboratorium. Percobaan dilakukan terhadap contoh batuan yang dibentuk sebagai silinder atau kubus. 2.4.1
Tegasan (Stress) dan Regangan (strain)
Pengaruh tegasan terhadap batuan tergantung pada cara bekerja atau sifat tegasannya dan sifat fisik batuan yang terkena tegasan. Dalam membahas batuan metamorf telah dibicarakan adanya dua bentuk stress. 1.
Stress uniform menekan dengan besaran yang sama dari segala arah. Dalam batuan dinamakan confining stress karena setiap tubuh batuan dalam litosfir dibatasi oleh batuan disekitarnya dan ditekan secara merata (uniform) oleh berat batuan diatasnya.
2.
Stress differensial menekan tidak dari semua jurusan dengan besaran yang sama. Dalam sistem ortogonal dapat diuraikan menjadi stress utama, yang maksimum, yang menengah dan yang paling kecil besarannya. Biasanya differential stress ini yang mendeformasi batuan dan dikenal 3 jenis differential stress, tensional stress, compression stress dan shear stress. a. Tensional stress, arahnya berlawanan pada satu bidang, dan sifatnya menarik
(stretch) batuan. b. Compressional stress arahnya berhadapan, memampat-kan atau menekan
batuan.
6
c. Shear stress bekerja berlawanan arah, tidak dalam satu bidang, yang
menyebabkan pergeseran dan translasi. Uniform atau differensial stress yang menyebabkan terdeformasinya
litosfir
diakibatkan
waktu.
oleh
gaya-gaya
tektonik
yang
bekerja
sepanjang
Batuan yang terkena stress mengalami regangan atau perubahan bentuk dan atau volume dalam keadaan padat yang disebut strain atau regangan. 2.4.2
Tahap deformasi
Bila batuan mengalami penambahan stress akan terdeformasi melalui tiga tahap secar berurutan 1.
Elastic deformation adalah deformasi sementara tidak permanen atau dapat kembali kebentuk awal (reversible). Begitu stress hilang, batuan kembali kebentuk dan volume semula. Seperti karet yang ditarik akan melar tetapi jika dilepas akan kembali ke panjang semula. Elastisitas ini ada batasnya yang disebut elastic limit, yang apabila dilampaui batuan tidak akan kembali pada kondisi awal. Di alam tidak pernah dijumpai batuan yang pernah mengalami deformasi elastis ini, karena tidak meninggalkan jejak atau bekas, karena kembali ke keadaan semula, baik bentuk maupun volumenya. Sir Robert Hooke (1635-1703) adalah orang pertama yang memperlihatkan hubungan antara stress dan strain yang sesuai dengan batuan Hukum Hooke mengatakan sebelum melampaui batas elastisitasnya hubungan stress dan strain suatu material adalah linier.
2.
Ductile deformation merupakan deformasi dimana elastic limit dilampaui dan perubahan bentuk dan volume batuan tidak kembali.
3.
Fracture tejadi apabila batas atau limit elastik dan ducktile deformasi dilampaui. Deformasi rekah (fracture deformation) dan lentur (ductile deformation) adalah sama, menghasilkan regangan (strain) yang tidak kembali ke kondisi semula.
2.4.3
Pengontrol Deformasi 7
Percobaan-percobaan di laboratorium menun-jukkan bahwa deformasi batuan, selain tergantung pada besarnya gaya yang bekerja, juga sifat fisika dan komposisi batuan serta lingkungan tektonik dan waktu. 1.
Suhu Makin tinggi suhu suatu benda padat semakin ductile sifatnya dan keregasannya makin berkurang. Misalnya pipa kaca tidak dapat dibengkokkan pada suhu udara, bila dipaksa akan patah, karena regas (brittle). Setelah dipanaskan akan mudah dibengkokkan. Demikian pula halnya dengan batuan. Di permukaan, sifatnya padat dan regas, tetapi jauh dibawah permukaan dimana suhunya tinggi, bersifat ducktile.
2.
Waktu dan strain rate Pengaruh waktu dalam deformasi batuan sangat penting. Kecepatan strain sangat dipengaruhi waktu. Strain yang terjadi bergantung pada berapa lama batuan dikenai stress. Kecepatan batuan untuk berubah bentuk dan volume disebut strain rate, yang dinyatakan dalam volume per unit volume per detik, di bumi berkisar antara 10-14/detik sampai 10-15/detik. Makin rendah strain rate batuan, makin besar kecenderungan terjadinya deformasi ducktile. Pengaruh suhu, confining pressure dan strain rate pada batuan, seperti ciri pada kerak, terutama bagian atas dimana suhu dan confining pressure rendah tetapi strain rate tinggi, batuan cenderung regas (brittle) dan patah. Sedangkan bila suhu tinggi, confining pressure tinggi dan strain rate rendah batuan menjadi kurang regas dan lebih bersifat ducktile. Sekitar 15 km kebawah, batuan bersifat regas dan mudah patah. Dibawah 15 km batuan tidak mudah patah karena bersifat lebih ducktile. Kedalaman dimana sifat kerak berubah dari regas mulai menjadi ducktile disebut brittle-ductile transition.
8
3.
Komposisi Komposisi batuan berpengaruh pada cara deformasinya. Komposisi mempunyai dua aspek. Pertama, jenis kandungan mineral dalam batuan, beberapa mineral (seperti kwarsa, garnet dan olivin) sangat brittle, sedangkan lainnya (seperti mika, lempung, kalsit dan gypsum) bersifat ducktile. Kedua, kandungan air dalam batuan mengurangi keregasannya dan memperbesar keducktilannya. Pengaruh air, memperlemah ikatan kimia mineral-mineral dan melapisi butiran-butiran mineral yang memperlemah friksi antar butir. Jadi batuan’basah’
cenderung
lebih
ducktile
daripada
batuan
‘kering’.
Batuan yang cenderung terdeformasi ducktile diantaranya batugamping, marmer, lanau, serpih, filit dan sekis. Sedangkan yang cenderung brittle daripada ductile, batupasir, kwarsit, granit, granodiorit dan gneiss. 2.5
Struktur Geologi
Deformasi pada kerak, yang kita amati saat ini adalah jejak deformasi yang telah terjadi beberapa ratus atau juta tahun yang lalu, dan dikenal sebagai struktur geologi. Dalam struktur geologi, deformasi akibat gaya tektonik dikelompokkan sebagai struktur sekunder dan dibedakan dari struktur yang terbentuk pada saat atau sebelum batuan terbentuk yang dinamakan struktur primer. Yang termasuk dalam struktur primer adalah struktur-struktur pada batuan sedimen, seperti bidang perlapisan, lapisan bersusun (graded beding), lapisan silang siur (cross beding) dan jejak binatang. Sedangkan pada batuan beku adalah rekahan-rekahan yang terbentuk akibat dinginan, dinamakan kekar kolom (columnar joints). Arah rekahan-rekahan yang tegak lurus bidang pendinginan, permukaannya segi enam, struktur aliran pada lava dsb. Struktur sekunder yang terbentuk setelah batuan terbentuk, adalah lipatan (fold), kekar (joint) dan sesar (fault) (Anonim4. 2010).
2.5.1
Jurus dan Kemiringan Bidang 9
Untuk mendiskripsi deformasi lapisan batuan, misalnya pada batuan sedimen, diperlukan posisi atau kedudukan garis atau bidang setelah mengalami deformasi. Telah kita ketahui bahwa sedimen semula diendapkan dalam posisi horizontal. Setelah mengalami deformasi posisinya berubah, misalnya terlipat, maka posisi limb antiklin atau sinklin tidak horizontal lagi. Posisi atau kedudukan bidang-bidang yang membentuk limb ini dinyatakan dalam jurus atau strike dan kemiringan atau dip, yang dipergunakan untuk menyatakan kedudukan semua bidang di alam (Anonim4. 2010). Kemiringan adalah sudut terbesar antara bidang (miring) di alam dengan bidang horizontal dinyatakan dalam derajat. Bidang horizontal tidak mempunyai kemiringan, atau 00 dan bidang tegak 900. Jurus dan kemiringan dapat diukur ditempat dengan mempergunakan kompas geologi. Kompas geologi dilengkapi dengan water pas, untuk membuat bidang horizontal dan klinometer untuk mengukur kemiringan bidang (Anonim4. 2010). 2.5.2
Lipatan (fold)
Lipatan dapat merupakan pelengkungan lemah yang luas, bisa lebih dari ratusan kilometer
sampai
yang
sangat
ketat
berskala
mikroskopis.
Lipatan sangat mudah dilihat pada batuan berlapis dan merupakan hasil deformasi ducktile akibat kompresi dan shear stress. Pada strain rate sangat rendah dan diatas brittle-ducktile transition, batuan dapat terlipat meskipun dekat permukaan (Anonim4. 2010). Lipatan(Fold ) adalah struktur lapisan batuan sedimen berbentuk lipatan/ gelombang/ lengkungan yang terbentuk akibat gaya endogen berupa tekanan yang merupakan suatu perubahan bentuk atau volume dari suatu material yang ditunjukkan sebagai lengkungan atau kumpulan lengkungan pada unsur bidang atau garis di dalam material tersebut . nantinya menjadi pegunungan. Punggung lipatan dinamakan antliklinal, daerah lembah (sinklinal) yang sangat luas dinamakan geosinklinal, ada beberapa lipat an, yaitu lipatan tegak miring, rebah, menggantung, isoklin dan lain-lain (Anonim3. 2010).
10
1.
Geometri lipatan
Lipatan keatas, melengkung keatas atau cekung kearah bawah disebut antiklin. Kedua belah lereng antiklin saling menjauhi. Dan sebaliknya yang melengkung kebawah, bagian bawahnya cembung dan lereng-lerengnya saling mendekati, disebut sinklin. Umumnya kedua bentuk ini berpasangan. Lereng sebelah menyebelah antiklin atau sinklin disebut sayap (limb). Puncaknya dinamakan crest dan titik terendah trough. Bidang simetri antara sayap disebut bidang sumbu (axial plane), dan garis potongnya dengan permukaan, yang melalui crest maupun trough disebut sumbu lipatan (fold axis). Apabila sumbu lipatan tidak horizontal berarti lipatannya menunjam (plunging). Bentuk lipatan tidak selalu, tetapi apabila perlipatannya lebih intensif bentuknya lebih kompleks. Bila stress yang bekerja lebih kuat maka lipatan menjadi miring. Sayap yang satu
lebih
landai
dari
pasangannya,
atau
dip
nya
tidak
sama.
Apabila stress berlanjut, kemiringan bidang sumbunya mengecil hingga hampir horizontal (Anonim4. 2010) 2.
Klasifikasi lipatan
Gaya tektonik yang sudah bekerja sejak ratusan juta tahun membuat kerak terlipat-lipat. Kadang-kadang sampai beberapa kali, tidak hanya sekali saja. Oleh karena itu struktur lipatan yang dihasilkannya sangat bervariasi dari yang sederhana sampai yang kompleks, baik bentuk maupun dimensinya. Dasar klasifikasinya ada beberapa, dan yang paling sederhana adalah kedudukan kedua belah sayapnya, kedudukan bidang sumbu dan keketatan lipatannya (Anonim4. 2010). 2.5.3
Sesar (fault)
Kadang-kadang deformasi berlangsung cukup cepat untuk diamati dan diukur. Untuk memudahkan deformasi kerak bumi yang teramati digolongkan dalam dua kelompok besar : gerakan mendadak yang melibatkan terjadinya rekahan, dimana blok blok kerak tiba-tiba bergerak beberapa centimeter atau beberapa meter dalam hitungan menit atau jam. Dan gerak lamban serta bertahap termasuk deformasi ductile. Geraknya
11
tetap, menerus tidak disertai hentakan. Gerakan mendadak melibatkan rekahan pada batuan regan (britle). Rekahan pada batuan dimana terjadi pergeseran sepanjang rekahan dinamakan sesar, patahan atau fault. Sekali rekahan mulai, timbul gesekan mengikuti pergeseran. Selanjutnya perlahan-lahan stress terkumpul atau tertahan selama gesekan antara kedua sisi sesar dapat mengatasinya. Kemudian mendadak terjadi lagi pergeseran. Jika stress tetap ada, perulangan penumpukan stress yang diakhiri dengan pergeseran mendadak terjadi berulang kali. Meskipun gerakan sesar besar sampai beberapa kilometer, tetapi jarak tersebut merupakan jumlah dari gerakan mendadak yang kecil-kecil. Setiap gerak mendadak dapat menimbulkan gempa. Pergerakan mendadak pada litosfir biasanya disertai gempa bumi( Anonim4. 2010). 1.
Gerak relative
Perdefinisi sesar adalah rekahan pada batuan yang mengalami pergerakan sejajar bidangnya.Umumnya tidak mungkin untuk mengetahui berapa besar gerak sebenarnya sepanjang sesar dan blok bagian mana yang bergerak dan blok yang diam, karena bergeraknya sudah berlangsung pada waktu lampau. Dalam klasifikasi pergeseran sesar dipergunakan pergeseran relatif, karena tidak tahu blok mana yang bergerak; dikatakan satu sisi sesar bergerak relatif terhadap sisi lainnya. Pergeseran salah satu sisi melalui bidang sesar membuat salah satu blok relatif naik, turun atau mendatar terhadap lainnya. Blok diatas bidang sesar disebut blok hanging wall sedangkan yang dibawah disebut blok foot wall (Anonim4. 2010). 2.
Klasifikasi sesar
Sesar diklasifikasi berdasarkan atas : dip bidang sesar dan arah gerak relatifnya, menjadi sesar normal, sesar naik (reverse fault atau thrust fault) dan sesar mendatar (strike slip fault). a.
Sesar normal Sesar Turun adalah sesar yang terjadi karena pergeseran blok batuan akibat pengaruh gaya gravitasi dan terjadi sebagai akibat dari hilangnya pengaruh gaya sehingga batuan menuju ke posisi seimbang. Pada gambar disamping, Hanging 12
wall cenderung turun terhadap footwall sehingga apabila kita melihat lapisan batuan yang horizontal, maka akan menimbulkan ketidakseragaman lapisan. Pada kenyataan di lapangan, sesar ini dapat dilihat dengan baik. Kita dapat melihat dari litologinya dengan penglihatan secara horizontal terhadap lapisan batuan tersebut (Anonim2. 2010).
Gambar 2.2 Sesar normal atau sesar turun
b.
Sesar naik (reverse fault) dan thrust fault Sesar Naik adalah sesar dimana salah satu blok batuan bergeser ke arah atas dan blok bagian lainnya bergeser ke arah bawah disepanjang bidang sesarnya. Untuk sesar naik, diperlukan energi atau gaya yang lebih besar untuk dapat menaikkan hanging wall ini ketimbang pada sesar turun (hanging wall turun) (Anonim2. 2010).
Gambar 2.3 Sesar Naik
c.
Sesar mendatar (strike slip fault) Sesar Mendatar adalah sesar yang pergerakannya sejajar, blok bagian kiri relatif bergeser kearah yang berlawanan dengan blok bagian kanannya (Anonim2. 2010).
13
Gambar 2.4 Sesar Mendatar
Contoh sesar mendatar besar yang terkenal adalah sesar San Andreas di California Amerika dan di Indonesia, sesar Sumatra, sepanjang bagian Barat pulau Sumatra, sesar Palu-Koro di Sulawesi, sesar Sorong di Irian dan lainnya. Pada umumnya sesar mendatar besar merupakan batas lempeng, atau kejadiannya berkaitan dengan aktivitas pergerakan lempeng. Oleh karena itu kebanyakan masih aktif (masih bergerak sampai saat ini meskipun sangat lambat) seperti contoh diatas, keduanya masih aktif ( Sapiie, Benjamin dkk. 2006). Meskipun geraknya tidak teramati, tetapi pengaruhnya jelas. Sepannjang sesar sering terjadi gempa bumi dan tanah longsor. Sesar mendatar yang merupakan batas lempeng dan berkaitan dengan pemekaran lempeng namanya sesar transform, seperti yang terdapat di lantai samudra (Sapiie, Benjamin dkk. 2006). Sering kita jumpai dinding atau bidang rekahan, namun tidak dapat dengan segera mengetahui apakah pernah terjadi gerakan atau pergeseran sepanjang bidang tersebut atau tidak. Dengan kata lain kita tidak dapat menentukan apakah bidang tersebut akibat sesar (Sapiie, Benjamin dkk. 2006) Ada beberapa jejak yang ditimbulkan dan terekam oleh gesekan pada batuan yang tersesarkan. Diantaranya adalah gores-garis (slickensides), gesekan antara batuan yang keras, permukaannya menjadi halus dan licin disertai goresan-goresan dan striasi pada bidang sesar. Tidak semua sesar mempunyainya, atau sudah tidak tampak lagi karena tererosi. Kebanyakan gerak sesar menghancurkan batuan yang begesekan menjadi berbagai ukuran yang tidak beraturan besarnya, membentuk breksi sesar (fault breccia) (Sapiie, Benjamin dkk. 2006).
14
Breksi sesar dapat dengan mudah dibedakan dari breksi sedimenter karena fragmen dan matriksnya terdiri dari material yang sama. Biasanya fragmen dalam breksi
sesar
memperlihatkan
arah
yang
sama
dengan
sesarnya.
Gejala lainnya adalah bergesernya lapisan batuan pada blok-blok yang tersesarkan. Pergeseran lapisan disebut sebagai offset bidang perlapisan. Adanya offset bidang perlapisan mempermudah menentukan jenis sesar. Kemudian, akibat adanya gesekan antar blok, lapisan sekitar sesar terseret dan terlipat,
menjadikan
lipatan-lipatan
seretan
(drag
fold
atau
drag
fault).
Selain itu masih ada beberapa gejala lain yang diakibatkan sesar dan sangat membantu dalam menentukan gerak relatif sesar (Sapiie, Benjamin dkk. 2006). 2.5.4
Hubungan lipatan dan sesar
Lipatan dan sesar tidak selalu menerus. Sesar-sesar cenderung berhenti sebagai lipatan
Lipatan,
akan
berhenti
diujungnya
yang
makin
mengecil,
Jika dua macam batuan terkena tegasan yang sama, yang regas (britle) akan terdeformasi sebagai rekahan atau tersesarkan, dan lainnya yang lentur (ductile) terdeformasi ductile. Hasilnya adalah sebuah lipatan monoklin. Beberapa sesar anjakan (thrust fault), diawali oleh lipatan rebah yang karena tegasannya berlanjut, sayapnya yang terbalik tertarik kuat, teregangkan dan akhirnya patah menjadi sesar anjakan (Sapiie, Benjamin dkk. 2006). 2.5.5 Kekar (joint)
Kekar atau joint adalah rekahan-rekahan pada batuan, lurus, planar dan tidak terjadi pergeseran. Kekar umumnya terdapat sebagai rekahan tensional dan tidak ada gerak sejajar bidangnya.Kekar membagi-bagi batuan yang tersingkap menjadi blok blok yang besarnya bergantung pada kerapatan kekarnya. Dan merupakan bentuk rekahan paling sederhana yang dijumpai pada hampir semua batuan. Biasanya terdapat sebagai dua set rekahan, yang perpotongannya membentuk sudut berkisar antara 45 sampai 90 derajat ( Sapiie, Benjamin dkk. 2006).
15
Kekar mungkin berhubungan dengan sesar besar atau oleh pengangkatan kerak yang luas, dapat tersebar sampai ribuan meter persegi luasnya. Umumnya pada batuan yang regas. Kebanyakan kekar merupakan hasil pembubungan kerak atau dari kompresi
atau
tarikan
(tension)
berkaitan
dengan
sesar
atau
lipatan.
Ada kekar tensional yang diakibatkan oleh pelepasan beban atau pemuaian batuan. Kekar kolom pada batuan volkanik terbentuk oleh tegasan yang terjadi ketika lava mendingin dan mengkerut (Anonim4. 2010). Pada lapisan-lapisan sedimen terutama batupasir, sering terdapat kekar-kekar yang bervariasi arahnya. Rekahan ini terbentuk selama penimbunan dan litifikasi yang akan tetap tertutup selama tertimbun dikedalaman. Karena erosi dan tersingkap, sedikit pendinginan
dan
kompresi
relief
memungkinkan
rekahan
agak
terbuka.
Pada beberapa daerah kekar mengontrol pola aliran sungai, terutama aliran-aliran sekundernya (Anonim4. 2010). Kekar juga mempunyai nilai ekonomis. Dapat memperbesar permeabilitas yang penting bagi migrasi dan menampung air tanah dan minyak bumi. Analisa kekar sangat diperlukan dalam eksplorasi dan pengembangan sumber daya alam. Rekahan-rekahan mengontrol endapan mineral, tembaga, timbal, seng, merkuri, perak, mas dan tungsten. Larutanhidrotermal yang berasosiasi dengan intrusi batuan beku mengalir sepanjang kekar-kekar dan mengendapkan mineral-mineral sepanjang dinding kekar, membentuk urat-urat mineral (mineral veins). Konstruksi besar, seperti bendungan, sangat perlu memperhatikan sistem kekar pada batuan. Selain mempengaruhi daya dukung batuan, kekar juga dapat menimbulkan masalah kebocoran. Dalam penambangan batuan, marmer, granit dll, sistem kekarlah yang menentukan berapa besar blok batuan yang dapat ditambang. Dan adanya kekar-kekar akan mengurangi peledakan yang diperlukan (Anonim4. 2010).
2.6
Deformasi batuan dan cebakan minyak-bumi
16
Cebakan minyak bumi atau lebih sering dikatakan reservoir minyak bumi tidaklah berupa sebuah kolam atau danau yang penuh dengan minyak. Tetapi suatu bentuk tubuh batuan dimana minyak bumi memenuhi seluruh ruang pori-porinya. Minyak dan gas bumi terdapat bersamaan. Kebanyakan reservoir minyak dan gas bumi yang besar besar di dunia disebabkan oleh deformasi batuan Agar satu tubuh batuan dapat bertindak sebagai reservoir, harus memenuhi beberapa syarat (Anonim4. 2010). 1.
Adanya batuan induk (source rock) yang kaya akan material organik, seperti serpih yang menghasilkan minyak. Serpih umumnya mengandung material organik dari tumbuhan dan binatang yang mati dan dapat menjadi batuan induk. Perubahan material organik menjadi minyak dan gas terjadi secara spontan saat serpih tertimbun dan pengaruh gradient panas bumi, suhu batuan induk naik.
2.
Harus ada batuan reservoir yang porous dan permeabel agar minyak dapat meresap masuk dari batuan induk.
3.
Dalam batuan reservoir minyak akan terapung keatas permukaan air dan tidak akan terperang-kap jika batuan reservoir tidak ditutupi oleh lapisan penutup, batuan impermeabel (roof-rock)
4.
Sebagai halnya air tanah dapat mengalir kesamping, minyak dapat mengalir dan keluar. Reservoir dan batuan penutup harus membentuk sebuah perangkap agar minyak tidak terdesak keluar oleh air tanah. Perangkapnya dapat berupa perangkap struktur, antiklin atau sesar dan perangkap stratigrafi, ketidak selarasan atau perubahan fasies sedimen.
5.
Dan yang penting, deformasi yang membentuk perangkap harus sudah ada sebelum minyak dan gas terlepas keluar dari batuan reseroir. Hal ini penting karena perubahan material organik menjadi minyak segera setelah tertimbun. Jika perangkap terjadi lama setelah pembentukan minyak, maka tidak akan ada akumulasi minyak.
Perangkap minyak yang besar-besar di Timur tengah (Saudi Arabia, Kuwait, Irak dll.) adalah perangkap struktur. Deformasi yang membentuk perangkap ini akibat
17
pergerakkan tektonik lempeng. Pada saat yang tepat batuan sedimen di Timur tengah terdeformasi oleh kompresi akibat desakan Afrika terhadap Asia (Anonim4. 2010).
18
BAB III PENUTUP 3.1
Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut: 1.
Kerak bumi adalah lapisan terluar Bumi yang terbagi menjadi dua kategori, yaitu kerak samudra dan kerak benua.
2.
Batuan mengalami penambahan stress akan terdeformasi melalui tiga tahap secar berurutan yaitu elastic deformation, ductile deformation, an fracture.
3.
Faktor – faktor yang berkaitan dalam terjadinya peristiwa deformasi meliputi bentuk geologi batuan, kekar, sesar, jurus dan bidang kemiringan, serta lipatan.
3.2
Saran
Deformasi kerak bumi mengakibatkan perubahan bentuk, volum, dan letak kerak bumi sehingga menghasilkan keberagaman struktur gelogi dipermukaan bumi. Tak jarang dari hasil kejadian ini kita dapati panorama yang begitu indah dan mengagumkan. Dari hal itu kita dapat mengkaji dan mempelajari serta memanfaatkan keindahan alam tersebut. Suatu daerah yang memiliki panorama alam yang memiliki potensi sebagai tempat wisata alam hendaknya dapat dikelola dan dikembangkan dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA 19
Anonim 1. 2010. Mengenal Kerak Bumi.
http://indonesian-sky.com/bumi-antariksa/mengenal-kerak-bumi/ Diakses pada tanggal 1 Desember 2010
Anonim2. 2010. Mengenal Sesar (Fault), Bahaya Dan Manfaat http://ibnudwibandono.wordpress.com/2010/08/28/mengenal-sesarfault-bahaya-dan-manfaat/ Diakses pada tanggal 1 Desember 2010 Anonim3. 2010. Lipatan http://www.scribd.com/doc/31196319/Resume-Lipatan
Diakses pada tanggal 1 Desember 2010 Anonim4. 2010. Deformasi Kerak Bumi http://ariefgeo.blogspot.com/2010/06/deformasi-kerak-bumi.html Diakses pada tanggal 1 Desember 2010 Sapiie, Benjamin dkk. 2006. Geologi Fisika. ITB. Bandung.
20
