Materi Geologi Struktur Pertambangan
Struktur geologi adalah struktur perubahan lapisan batuan sedimen akibat kerja kekuatan tektonik,sehingga tidak lagi memenuhi hukum superposisi disamping itu struktur geologi juga merupakan struktur kerak bumi produk deformasi tektonik .
Cabang geologi yang menjelaskan struktur geologi secara detail disebut GEOLOGI STRUKTUR,dimana geologi struktur merupakan cabang ilmu geologi yang mempelajari mengenai bentuk arsitektur kulit bumi.
Kekutan Tektonik dan orogenik yang membentuk struktur geologi itu berupa stress (Tegangan).
Berdasarkan keseragaman kekuatannya,Stress dapat dibedakan menjadi 2 yaitu :
A. Uniform stress (Confining Stress)
Yaitu tegangan yang menekan atau menarik dengan kekuatan yang sama dari atau ke segala arah
B. Differential Stress
Yaitu tegangan yang menekan atau menarik dari atau ke satu arah saja dan bisa juga dari atau ke segala arah,tetapi salah satu arah kekuatannya ada yang lebih dominan.
Pengenalan struktur geologi secara tidak langsung dapat dilakukan melalui cara-cara berikut ini :
a. Pemetaan geologi dengan mengukur strike dan dip.
b. Interprestasi peta topografi,yaitu dari penampakan gejala penelusuran sungai,penelusuran morfologi dan garis kontur serta pola garis konturnya.
c. Foto udara.
d. Pemboran.
e. Geofisika,yang didasarkan pada sifat-sifat yang dimiliki oleh batuan,yaitu dengan metode :
Grafity,
Geolectrik,
Seismik,dan
Magnetik.
Umumnya struktur geologi terbentuk oleh differential stress.
Dari aspek arah kerjanya,ada 3 macam Differential stress,yaitu :
1. Compressional stress
2. Tensional stress
3. Shear stress
III-2
Batuan bila mengalami gaya atau stress akan berubah atau mengalami perubahan,dalam geologi struktur hal ini disebut “Deformasi”.
Tahapan-tahapan Deformasi adlah sebagai berikut :
1. Elastic Deformation (Deformasi sementara)
Deformasi sementara ini terjadi jika kerja stress tidak melebihi batas elastis batuan.Begitu stress terhenti,maka bentuk atau posisi batuan kembali seperti semula.
2. Ductile Deformation
Yaitu deformasi yang melampaui batas elastis batuan.Mengakibatkan batuan berubah bentuk dan volume secara permanen,sehingga bentuknya berlainan dengan bentuk semula.
3. Fracture Deformation
Yaitu deformasi yang sangat melampaui batas elastis batuan,sehingga mengakibatkan pecah.
Seperti diketahui,bumi terdiri dari berbagai bagian yang paling luar (kerak bumi),tersusun oleh berbagai lapisan batuan.Kedudukan daripada batuan-batuan tersebut pada setiap tempat tidaklah sama,bergantung dari kekuatan tektonik yang sangat mempengaruhiya.
III-3
Adanya gaya-gaya yang bekerja menyebabkan batuan terangkat dan terlipat-lipat serta apabila terkena pelapukan dan erosi,maka batuan tersebut akan menjadi tersingkap dipermukaan bumi.
3.1. STRUKTUR KEKAR (JOINT)
Hampir tidak ada suatu singakapan dimuka bumi ini yang tuidak memperlihatkan gejala rekahan.Rekahan pada batuan bukan merupakan gejala yang kebetulan.Umumnya hal ini terjadi akibat hasil kekandasan akibat tegangan (stress),karena itu rekahan akan mempunyai sifat-sifat yang menuruti hukum fisika.
Kekar adalah Struktur rekahan dalam blok batuan dimana tidak ada atau sedikit sekali mengalami pergeseran (hanya retak saja),umumnya terisi oleh sedimen setelah beberapa lama terjadinya rekahan tersebut.Rekahan atau struktur kekar dapat terjadi pada batuan beku dan batuan sedimen.
Pada batuan beku,kekar terjadi karena pembekuan magma dengan sangat cepat (secara mendadak).
Pada batuan sedimen,Kekar terjadi karena :
a. Intrusi/ekstrusi
b. Pengaruh iklim/musim
III-4
Dalam batuan sedimen umunya kekar juga dapat terbentuk mulai dari saat pengendapan atau segera terbentuk setelah pengendapannnya.dimana sedimen tersebut masih sedang mengeras.
Struktur kekar dapat berguna dalam memecahkan masalah sebagai berikut :
• Geologi Teknik
• Geologi Minyak,terutama dengan masalah cadangan dan produksi minyak
• Geologi Pertambangan,yaitu dalam hal sistem penambangan maupun pengarahan terhadap bentuk-bentuk mineralisasi.
3.2. STRUKTUR SESAR (FAULT)
Sesar adalah suatu rekahan pada batuan yang telah mengalami pergeseran sehingga terjadi perpindahan antara bagian-bagian yang berhadapan dengan arah yang sejajar dengan bidang patahan.Hal ini terjadi apabila blok batuan yang dipisahkan oleh rekahan telah bergeser sedemikian rupa hingga lapisan batuan sediment pada blok yang satu terputus atau terpisah dan tidak bersambungan lagi dengan lapisan sediment pada blok yang lainnya.Ukuran panjang maupun kedalaman sesar dapat berkisar antara beberapa centimeter saja sampai mencapai ratusan kilometer.
Istilah-istilah penting yang berhubungan dengan gejala sesar antara lain :
1. Bidang Sesar
Merupakan bidang rekahan pada batuan yang telah mengalami pergeseran.
2. Bagian-bagian yang tersesarkan (tergeser)
Bagian ini terdiri dari Hanging Wall dan Foot Wall.
a. Hanging Wall (Atap sesar)
Adalah bongkahan patahan yang berada dibagian atas bidang sesar.
b. Foot Wall (Alas sesar)
Adalah bongkahan patahan yang berada dibagian bawah bidang sesar.
3. Throw dan Heave
a. Throw,adalah jarak yang memisahkan lapisan atau vein yang terpatahkan yang diukur pada sesar dalam bidang tegak lurus padanya.
b. Heave,adalah jarak horizontal yang diukur normal (tegak lurus) pada sesar yang memisahkan bagian-bagian dari lapisan yang terpatahkan.
Berdasarkan pada sifat geraknya,sesar dapat dibedakan menjadi 3 jenis yaitu :
1. Sesar Normal (Gravity Fault),yaitu gerak relatif Hanging Wall turun terhadap Foot Wall.Disebut juga sebagai Sesar Turun.
2. Sesar Naik (Reverse Fault),yaitu gerak relatif Hanging Wall naik terhadap Foot Wall.Posisi Hanging Wall lebih tinggi daripada Foot Wall.Namun jika Hanging Wall bergeser naik hingga menutupi Foot Wall,maka sesar tersebut.
3. disebut Thrust Fault yang bergantung pada kuat stress horizontal dan dip (kemiringan bidang sesar).
4. Sesar Mendatar (Horizontal Fault),yaitu gerak relative mendatar pada bagian-bagian yang tersesarkan. Hanging Wall dan Foot Wall bergeser Horizontal yang diakibatkan oleh kerja shear stress.
Disamping itu juga terdapat sesar-sesar yang lain ,diantaranya :
a. Strike Dip Fault,yaitu kombinasi antara sesar turun dan sesar horizontal
b. Hing Fault,yaitu Sesar Rotasional
3.3 LIPATAN (folding)
Lipatan adalah perubahan bentuk dan volume pada batuan yang ditunjukkan oleh lengkungan atau melipatnya batuan tersebut akibat pengaruh suatu tegangan (gaya) yang bekerja pada batuan tersebut yang umunya refleksi perlengkungannya ditunjukkan oleh perlapisan pada batuan sedimen serta bisa juga pada foliasi batuan metamorf .
Secara umum,jenis-jenis lipatanyang terpenting adalah sebagai berikut :
1. Antiklin,yaitu lipatan yang kedua sayapnya mempunyai arah kemiringan yang saling berlawanan.
2. Sinklin,yaitu lipatan yang kedua sayapnya mempunyai arah kemiringan yang menuju ke satu arah yang sama.
Beberapa defenisi tentang lipatan :
a. Sayap Lipatan,yaitu bagian sebelah menyebelah dari sisi lipatan
b. Puncak Lipatan,yaitu titik atau garis yang tertinggi dari sebuah lipatan
c. Bidang Sumbu Lipatan,yaitu suatu bidang yang memotong lipatan,membagi sama besar sudut yang dibentuk oleh lipatan tersebut.
d. Garis Sumbu Lipatan,yaitu perpotongan antara bidang sumbu dengan bidang horizontal.
e. Jurus (Strike),yaitu arah dari garis horizontal dan merupakan perpotongan antara bidang yang bersangkutan dengan bidang horizontal.
f. Kemiringan (Dip),yaitu sudut kemiringan yang tersebar dan dibentuk oleh suatu bidang miring dengan bidang horizontal dan diukur dengan tegak lurus dengannya.
Lipatan (Folding)
Lipatan adalah perubahan bentuk dan volume pada batuan yang ditunjukkan dengan lengfkungan atau melipatnya batuan tersebut akibat pengaruh suatu tegangan (gaya) yang bekerja pada batuan tersebut. Pada umumnya refleksi pelengkungan ditunjukkan pada pelapisan pada batuan-batuan sedimen atau foliasi pada batuan metamorf.
Kekar (Joint)
Rekahan adlah sebutan untuk struktur rekahan dalam batuan dimana tidak ada atau sedikit sekali mengalami pergeseran. Rekahan yang telah bergeser disebut sesar.
Struktur kekar merupakan gejala yang paling umum dijumpai dan justru karenanya banyak dipelajari secaras luas. Struktur-struktur ini merupakan struktur yang palinbg sukat untuk dianalisa. Struktur ini banyak dipelajari karena hubunganya yang erat dengan masalah-masalah :
Geologi teknik
Geologi minyak, terutaam dengan masalah cadangan dan produksi
Geologi pertambangan, baik dalam hal system penambangan maupun pengarahan terhadap bentuk-bentuk mineralisasi, dll.
Umumnya dalam batuan sedimen, kekar dapat terbentuk mulai saat pengendapan atau terbentuk setelah pengendapannya, dimana sedimen tersebut sedang mengeras. Struktur kekar dipelajari dengan cara statistic, mengukur dan mengelompokan dalam bentuk diagram Rosset atau dengan diagram kontur (kutub).
Sesar (Fault)
Sesar adalah satuan rekahan pada batuan yang telah mengalami pergeseran sehingga terjadi perpindahan anatara bagian-bagian yang berhadapan dengan arah yang sejajar dengan bidang patahan. P[ergeseran-pergeseran yang telah terjadi pasda sesar, ukuran panjang mauypun kedalaman sesar dapat berkisar antara beberapa sentimeter saja sampai mencapai ratusan kilometer.
Macam-macam sesar secara umum :
Sesar normal, yaitu gerak relative hanging wall turun terhadap footwall.
Sesar naik, yaitu gerak relative hanging wall terhadap footwall
Sesar mendatar, yaitu gerak relative mendatar pada bagian yang tersesarkan.
Struktur permukaan bumi selalu mengalami perubahan yang disebut deformasi. Deformasi kerak bumi dapat disebabklan oleh stree dan strain, temperature, waktu dan strain rate, dan komposisi jenis kandungan mineral batuan dabn kandungan air batuan. Deformasi akibat gaya tektonik dikelompokan dalam struktur primer dan skunder.
Adapun struktur geologi yang cukup penting untuk diingat adalah kekar, yaiut rekahan-rekahan lurus planar yang membagi batuan-batuan menjadi vblok-blok atau struktur rekahan dalam batuan-batuan. Sesar yaitu rekahan pada batuan yang mengalami poergeseran, sehingga terjadi perpindahan antara bagian-bagian yang berhadapan dengan arah yang sejajar dengan bidang patahan. Lipatan, yaitu perubahan bentuk dan volume batuan yang ditunjukan dengan lengkungan atau melipatnya batun tersebut.
source: here