Struktur geologi

STRUKTUR GEOLOGI

2.1. Geometri Unsur Struktur

Unsur-unsur struktur geologi di alam, yang umumnya di lapangan dijumpai berupa singkapan-singkapan struktur pada batuan yang terdeformasi, sebenarnya bentuk-bentuk geometrinya dapat disederhanakan menjadi geometri yang terdiri dari struktur bidang dan struktur garis.

Unsur-unsur secara geometris pada dasarnya hanya terdiri dari dua unsur geometris yaitu: Geometris bidang (Struktur bidang : bidang perlapisan, kekar, sesar, foliasi, sumbu lipatan, dan lain-lain) dan Geometris garis (Struktur garis : gores garis, perpotongan 2 bidang, lineasi, dan lain-lain).

Pemecahan masalah-masalah yang berhubungan dengan geometri struktur bidang dan struktur garis seperti : masalah besaran arah dan sudut, jarak dan panjang dari struktur bidang dan struktur garis, misalnya : menentukan panjang dari segmen garis, sudut anatara dua garis, sudut antara dua bidang, sudut antara garis dan bidang, jarak titik terhadap bidang, jarak titik terhadap garis.

Adapun salah satu cara pemecahan masalah geometri dalam geologi struktur adalah dengan metode geometri deskriptif, yang meliputi metode grafis dan proyeksi. Dimana dalam analisa dan pemecahan masalahnya bentuk dan posisi objek struktur yang yang tadinya di alam memiliki kenampakan tiga dimensi diubah menjadi dua dimensi.

Kelemahan dari metode ini adalah ketelitiannya sangat tergantung pada faktor-faktor : skala penggambaran, ketelitian alat gambar dan tingkat keterampilan sipenggambar. Namun dibandingkan dengan metode-metode proyeksi yang lain (proyeksi perspektif dan proyeksi stereografis), metode ini dapat lebih cepat untuk memecahkan masalah struktur bidang dan struktur garis karena secara langsung berhubungan dengan kenampakan tiga dimensi, sehingga mudah dipahami.

Di dalam metode grafis ini, struktur bidang dan struktur garis digambarkan pada bidang proyeksi (bidang horizontal dan vertikal) dengan cara menarik garis-garis proyeksi dan saling sejajar satu sama lain.

Unsur-unsur struktur secara geometris pada dasarnya hanya terdiri dari dua unsur geometris yaitu :

1)   Geometris Bidang/ Struktur Bidang

·      Bidang perlapisan

·      Kekar

·      Sesar

·      Foliasi

·      Sumbu lipatan

2)        Geometris Garis/ Struktur Garis

·      Gores-garis

·      Perpotongan dua bidang

·      Liniasi

Definisi istilah-istilah dalam proyeksi orthografi :

Ø  Image Plane (IP) adalah bidang yang tegak lurus garis pandang, terletak antara mata si pengamat dengan objek yang akan digambar.

Ø  Line Of Sight (LS) adalah suatu garis yang berasal dari mata si pengamat sampai kesuatu titik tertentu dalam obyek, dan sifatnya saling sejajar.

Ø  Horizontal Plane (HP) adalah bidang khayal yang kedudukannya horisontal dan merupakan tempat kedudukan titik-titik yang mempunyai ketinggian sama Garis proyeksi dari suatu titik sifatnya akan vertikal dan tegak lurus terhadap bidang ini.

Ø  Front Plane (FP) adalah bidang khayal yang kedudukannya vertikal dan tegak lurus terhadap bidang horisontal. Garis proyeksi yang ditarik dari suatu titik sifatnya horisontal dan tegak lurus terhadap bidang ini.

Ø  Profile Plane (PP) adalah bidang khayal yang kedudukannya vertikal dan tegak lurus terhadap "Horizontal Plane" (HP) dan "Front Plane" (FP). Garis vertikal yang ditarik dari suatu titik, sifatnya horisontal dan tegak lurus terhadap bidang ini.

Ø  Folding Line (FL) adalah garis khayal yang merupakan perpotongan dua bidang proyeksi. Garis ini berfungsi sebagai sumber putar bidang proyeksi vertikal sehingga kedudukannya menjadi horisontal.

2.2. Struktur Garis

Seperti halnya dengan struktur bidang, struktur garis dalam Geologi Struktur dapat dibedakan menjadi ” struktur garis riil “ dan “ struktur garis semu”.

Ø Struktur garis riil adalah : struktur garis yang arah dan kedudukanya dapat diamati langsung dilapangan. Misalnya : gores garis yang terdapat dalam bidang sesar.

Ø Struktur garis semu adalah : semua struktur garis yang arah dan kedudukannya ditafsirkan dari orientasi unsur-unsur struktur yang membentuk kelurusan atau liniasi. Misalnya : liniasi fragmen breksi sesar, liniasi mineral-mineral dalam batuan beku, arah liniasi struktur sedimen (flute cast, cross beeding) dan sebagainya. Juga dapat dimasukkan di sini kelurusan-kelurusan sungai, topografi dan sebagainya.

Berdasarkan saat pembentukannya struktur garis dapat dibedakan menjadi “struktur garis primer” dan “struktur garis sekunder”. Dari contoh-contoh struktur garis yang disebutkan di atas, yang termasuk “struktur garis primer” adalah : liniasi atau pejajaran mineral-mineral pada batuan beku tertentu, arah liniasi struktur sedimen. Dan yang termasuk “struktur garis sekunder” adalah : gores-garis, liniasi memanjang fragmen breksi sesar, garis poros lipatan dan kelurusan-kelurusan : topografi , sungai, dan sebagainya.

Kedudukan struktur garis dinyatakan dengan istilah – istilah : “arah penunjaman” (trend), “penujaman” (plunge), “arah kelurusan” (bearing), dan “Rake” atau “Pitch”.

2.2.1. Defenisi Struktur Garis

Sebuah garis (dimaksudkan adalah garis lurus) dapat diperpanjang sekehendak kita. Namun mengingat terbatasnya bidang tempat gambar, sebuah garis hanya dilukiskan sebagian saja. Bagian dari garis ini disebut wakil garis. Garis hanya mempunyai ukuran panjang, tetapi tidak mempunyai ukuran lebar. Jadi, struktur garis merupakan struktur yang disimbolkan dengan menggunakan garis yang mempunyai ukuran panjang, tetapi tidak mempunyai ukuran lebar.

Berikut istilah-istilah dalam struktur garis :

Ø Arah penunjaman (trend) : jurus dari bidang vertikal yang melalui garis dan menunjukkan arah penunjaman garis tersebut (hanya menunjukkan satu arah tertentu).

Ø Arah kelurusan (bearing) : Jurus dari bidang vertikal yang melalui garis tetapi tidak menunjukkan arah penunjaman garis tersebut (menujukkan arah-arah dimana salah satu arahnya merupakan sudut pelurusannya).

Ø Rake (pitch) : besar sudut antara garis dengan garis horizontal, yang diukur pada bidang dimana garis tersebut terdapat. Besarnya rake sama dengan atau lebih kecil 90^o.

2.2.2. Cara Penulisan Notasi dan Simbol Struktur Garis

            Untuk menyatakan kedudukan suatu struktur garis secara tertulis dan suatu cara penulisan simbol pada peta geologi. Penulisan notasi struktur garis dinyatakan dengan: “plunge dan trend (arah penunjaman)”.

Ø Sistem Azimuth : hanya mengenal satu penulisan yaitu Y^o, N  X^o E.

-       X^o adalah “trend”, besarnya : 0^o – 360^o

-        Y^o  adalah “plunge”, besarnya : 0^o – 90^o  (sudut vertikal).

Ø Sistem Kwadran : penulisan tergantung pada posisi kwadran yang diinginkan sehingga mempunyai beberapa cara penulisan, misalnya :

-       Sistem azimuth : 30, N 45^o E maka menurut sistem kwadran adalah : 45^o, N 45^o E.

-        Sistem Azimuth : 45^o, N 90^o E maka menurut sistem kwadrannya adalah : 45^o, N 90^o E atau 45^o, S 90^o E.

Adapun simbol struktur yang biasa digunakan dalam menotasikan struktur garis yaitu :        .

 

Gambar 2.1. Struktur garis

2.2.1.      Cara Pengukuran Struktur Garis Dengan Kompas Geologi

A.  Pengukuran struktur garis yang mempunyai "Trend”

            Adapun yang termasuk struktur garis ini adalah gores garis pada bidang sesar, arah arus pembentukan struktur sedimen dan garis sumbu lipatan.

ü Pengukuran Arah "Trend".

Ø  Tempelkan alat bantu (buku lapangan “Dipboard”) pada posisi tegak dan sejajar dengan struktur garis yang akan diukur.

Ø  Tempelkan sisi "W' atau "E" kompas pada posisi kanan atau kiri alat bantu dengan visir kompas ("Sighting Arm") mengarah kepenujaman struktur garis tersebut.

Ø  Levelkan/horizontalkan kompas (Nivo Mata Sapi, dalam keadaan horizontal), pakai harga yang ditunjuk oleh jarum utara, kompas adalah harga arah penunjamannya ("Trend").

ü  Pengukuran "Plunge" (Sudut Penunjaman).

Ø  Tempelkan sisi "W" kompas pada sisi atas alat bantu yang masih dalam keadaan vertikal.

Ø  Levelkan "dinometer" dan baca besaran sudut vertikal yang ditunjukkan oleh penunjuk pada skala "dinometer".

ü  Pengukuran "Pitch"(Rake).

Ø  Buat garis horizontal pada bidang dimana sturktur garis tersebut terdapat (sama dengan jurus bidang tersebut) yang memotong struktur garis yang akan diukur "rake " nya.

Ø  Ukur besar sudut lancip yang dibentuk oleh garis horizontal, butir (1) dengan struktur garis tersebut menggunakan busur derajat.

B.  Pengukuran struktur garis yang tidak mempunyai "Trend"(Horizontal).

            Adapun yang termasuk dalam struktur garis ini pada umumnya berupa arah-arah kelurusan (arah limasi fragmen breksi sesar, arah kelurusan sungai, arah kelurusan gawir sesar, dan 1ain-lain). Jadi yang perlu diukur hanya arah kelurusan (bearing) saja.

ü  Pengukuran "Bearing".

Ø  Arah visir kompas sejajar dengan unsur-unsur kelurusan struktur garis yang akan diukurmisalnya sumbu memanjang fragmen breksi sesar.

Ø  Pada posisi butir (1) levelkan kompas (nivo mata sapi dalam keadaan horisontal), maka harga yang ditunjuk oleh jarum utara kompas adalah harga arah"bearing"-nya.

2.2.2.      Aplikasi metode grafis  untuk struktur garis        
            Aplikasi yang akan dibahas disini meliputi pemecahan masalah-masalah struktur garis antara lain :
1. Menentukan "Plunge" dan "Rake" sebuah garis pada suatu bidang.
2. Menentukan kedudukan struktur garis dari perpotongan dua bidang.

2.3. Struktur Bidang

Struktur bidang dalam geologi struktur dapat dibedakan menjadi “struktur bidang riil” dan “struktur bidang semu”.

Ø Struktur bidang riil, artinya bentuk dan kedudukannya dapat diamati secara langsung di lapangan, anatara lain adalah : bidang perlapisan, bidang ketidakselarasan, bidang sesar, bidang foliasi, dan bidang sayap lipatan. Bidang yang disebut terakhir ini sebenarnya merupakan kedudukan bidang-bidang yang terlipat.

Ø Struktur bidang semu, artinya bentuk dan kedudukannya hanya bisa diketahui atau didapatkan dari hasil analisa struktur bidang riil yang lain, contohnya adalah bidang poros lipatan.

Dikaitkan dengan penggolongan struktur menurut waktu pembentukannya, maka dapat dibedakan menjadi struktur bidang primer dan struktur bidang sekunder. Bidang-bidang yang termasuk dalam struktur primer adalah bidang perlapisan, bidang foliasi, bidang rekah kerut (mud crack), bidang kekar kolom (columnar joint), pada batuan beku, dan lain sebagainya. Sedangkan yang termasuk dalam struktur bidang sekunder adalah bidang kekar, bidang sesar, bidang sayap lipatan.

2.3.1. Defenisi Struktur Bidang

 Sebuah bidang (dimaksudkan adalah bidang datar), dapat diperluas seluas-luasnya. Pada umumnya, sebuah bidang hanya dilukiskan sebagian saja yang disebut wakil bidang. Wakil suatu bidang mempunyai dua ukuran, yaitu panjang dan lebar. Gambar dari wakil bidang dapat berbentuk persegi, persegi panjang, atau jajargenjang. Jadi, struktur bidang merupakan struktur yang disimbolkan dengan menggunakan bidang yang mempunyai ukuran panjang dan lebar.

Berikut istilah-istilah dalam struktur bidang, yaitu :

Ø  Jurus (strike) : Arah dari garis horizontal yang merupakan perpotongan antara bidang yang bersangkutan dengan bidang horizontal, besarnya diukur dari arah utara.

Ø  Kemiringan (dip) : Sudut kemiringan terbesar yang dibentuk oleh bidang miring dengan bidang hortizontal dan diukur tegak lurus terhadap jurus.

2.3.2. Cara Penulisan Notasi dan Simbol Struktur Bidang

Untuk menyatakan kedudukan suatu  struktur bidang secara tertulis agar dengan mudah dan cepat dipahami, dibutuhkan suatu cara penulisan dan simbol pada peta geologi. Penulisan (notasi) struktur bidang dinyatakan dengan : jurus / kemiringan.

Ø Sistem Azimuth : hanya mengenal satu tulisan yaitu N X° E/ Y° besarnya X° antara 0° - 360° dan besarnya Y° antara 0° - 90°.

Ø Sistem Kwadran : penulisan tergantung pada posisi kwadran yang diinginkan sehingga mempunyai beberapa cara penulisan, misalnya :

Misalkan, sistem azimuth : N 145° E/ 30°, maka menurut sistem kwadrannya adalah : S 35° E/ 30° SW.

2.3.3. Cara Mengukur Struktur Bidang dengan Kompas Geologi

1) Pengukuran Jurus   
            Bagian sisi kompas (sisi "E") ditempelkan pada bidang yang diukur. Kedudukan kompas dihorisontalkan, ditunjukkan oleh posisi level dari nivo "Mata Sapi" ( Bull's Eye Level ), maka harga yang ditunjuk oleh jarum utara kompas adalah harga jurus bidang yang diukur. Benlah tanda garis pada bidang tersebut sesuai dengan arah jurusnya.

2) Pengukuran Kemiringan.   
            Kompas pada posisi tegak tempelkan sisi 'W' kompas pada bidang yang diukur dengan posisi yang tegak lurus jurus pada garis jurus yang telah dibuat pada butir (1). Kemudian Klinometer sehingga gelembung udaranya tepat berada ditengah (Posisi Level). Harga yang ditunjukkan oleh penunjuk pada skala klinometer adalah besarnya sudut kemiringan dari bidang yang diukur.   
3) Pengukuran Arah Kemiringan.      
            Tempelkan sisi "S" kompas pada bidang yang diukur. Posisikan kompas, sehingga. horizontal (nivo "mata lembu" level), baca angka yang ditunjuk oleh jarum utara kompas. Harga ini merupakan arah kemiringan (dip direction) dari bidang yang diukur.

2.3.4. Aplikasi Metode Grafis untuk Struktur Bidang

            Aplikasi yang diuraikan disini meliputi pemecahan masalah-masalah struktur bidang, antara lain : 
1.  Menentukan kemiringan semu.     
2. Menentukan kedudukan bidang dari dua kemiringan semu pada ketinggian      yang       sama.
3. Menentukan kedudukan bidang dari dua kemiringan semu pada ketinggian yang            berbeda.
4. Menentukan Kedudukan Bidang berdasarkan problems tiga titik (Three Point    Problems).
            Maksudnya menentukan kedudukan bidang dari tiga titik yang diketahui posisi dan ketinggiannya, dimana titik tersebut terletak pada bidang rata yang sama. Dan bidang tersebut tidak terlipat / terpatahkan serta ketiga titik tersebut ketinggiannya berbeda.

2.5. Prosedur Kerja

A.
  P   Prosedur kerja untuk struktur garis, yaitu:

1.    Menentukan arah utara.

2.    Diukur bidang sesar arah yg di tentukan, untuk  buka dip buat Fl yang tegak lurus sesar kemudian cari sudut 45^o dan tarik garis. Inilah besar dip.

3.    Buat garis sejajar dan sudut dip, sebanyak tiga garis.

4.    Pakai jangka di 45^o ke titik kontur struktur 2 diatas di hubungkan ke Fl, dengan garis putus-putus.

5.    Titik perpotongan jangka tadi dengan Fl tarik garis sejajar kontur struktur atau sesar dengan garis putus-putus.

6.    Dari garis putus-putus sejajar kontur struktur tadi di tarik garis tegak lurus yang di hubungkan dengan perpotongan bearing dan kontur struktur, kemudian tarik garis. Besar rake diukur dari bidang sesar sampai garis yang dibuat ini.

7.    Untuk menentukan plunge, tariklah garis dari titik perpotongan kontur struktur 2 dengan bearing dan tegak lurus bearing kemudian tarik garis, dari sini kita dapat menetukan besar plunge. 

B.  Prosedur kerja untuk struktur bidang, yaitu:

1.    Menentukan arah utara.

2.    Menentukan  posisi arah  yang ditentukan dan buat sudut 30^o dari 270^o ke arah bawah, kemudian tarik garis.

3.    Menentukan posisi arah  N 285^o E /  40^o dan buat sudut 40^o dari 285^o ke arah atas, kemudian tarik garis.

4.    Menarik garis tegak lurus terhadap strike sebanyak lima titik terhadap dip.

5.    Menarik garis kontur struktur dengan menghubungkan titik-titik yang berbeda pada kedua strike,

6.    Untuk mendapatkan strike maka terlebih dahulu titik di utarakan sehingga di peroleh strike yang di bentuk oleh sudut.

2.6. Kesimpulan

Unsur-unsur struktur geologi di alam, yang umumnya di lapangan dijumpai berupa singkapan-singkapan struktur pada batuan yang terdeformasi, sebenarnya bentuk-bentuk geometrinya dapat disederhanakan menjadi geometri yang terdiri dari struktur bidang dan struktur garis.

Unsur-unsur secara geometris pada dasarnya hanya terdiri dari dua unsur geometris yaitu: Geometris bidang (Struktur bidang : bidang perlapisan, kekar, sesar, foliasi, sumbu lipatan, dan lain-lain) dan Geometris garis (Struktur garis : gores garis, perpotongan 2 bidang, lineasi, dan lain-lain).

Sebuah garis (dimaksudkan adalah garis lurus) dapat diperpanjang sekehendak kita. Namun mengingat terbatasnya bidang tempat gambar, sebuah garis hanya dilukiskan sebagian saja. Bagian dari garis ini disebut wakil garis. Garis hanya mempunyai ukuran panjang, tetapi tidak mempunyai ukuran lebar. Jadi, struktur garis merupakan struktur yang disimbolkan dengan menggunakan garis yang mempunyai ukuran panjang, tetapi tidak mempunyai ukuran lebar. Struktur garis dalam Geologi Struktur dapat dibedakan menjadi ” struktur garis riil “ dan “ struktur garis semu”.

Sebuah bidang (dimaksudkan adalah bidang datar), dapat diperluas seluas-luasnya. Pada umumnya, sebuah bidang hanya dilukiskan sebagian saja yang disebut wakil bidang. Wakil suatu bidang mempunyai dua ukuran, yaitu panjang dan lebar. Gambar dari wakil bidang dapat berbentuk persegi, persegi panjang, atau jajargenjang. Jadi, struktur bidang merupakan struktur yang disimbolkan dengan menggunakan bidang yang mempunyai ukuran panjang dan lebar. Struktur bidang dalam Geologi Struktur dapat dibedakan menjadi “struktur bidang riil” dan “struktur bidang semu”.