Deformasi Kerak Bumi

Gaya tektonik secara kontiniu menekan, menarik, membengkokkan dan memetahkan batuan di litosfer. Sumber energi tektonik berasal dari energu panas bumi yang diubah menjadi energi mekanik oleh koveksi. Aliran konveksi sangat besar, batuan panas dalam mososfer dan astenosfer perlahan-lahan menyeret dan membengkokkan litosfer secara kontiniu yang akhirnya menyebabkan batuan terdeformasi.

Stress dan Strain

Pengaruh stress terhadap batuan terhadap batuan tergantung cara bekerja atau sifatnya :

- Stress Uniform menekan dengan besar yang sama dari segal arah.

- Diferentian stress menekan tidak dari semua jurusan.

Ada 3 jenis stress :

- Tensional stress yaitu menarik batuan

- Shear stress yaitu menggeser batuan

- Compresional stress menkan bautan

Batuan yang terkena stress mengalami perubahan bentuk dan volume dalam keadaan padat yang disebut Stain.

Tahap Deformasi

Bila batuan mengalami penambahan stress akan terdeformasi melalui 3 tahap :

- Elastic Deformation yaitu deformasi sementara atau tidak permanen. Begitu stress hilang maka akan kembali ke bentuk semula.

- Ductile Deformation merupakan deformasi dimana elastic limit dilampaui sehingga perubahan yang terjadi tidak kembali ke bentuk semula.

- Fracture terjadi bila elastik limit dan ductile deformasi terlampaui.

Temperatur

Makin tinggi suhu suatu benda padat semakin ductile sifatnya dan keragasannya semakin berkurang. Misalnya pipa kaca tidak dapat di bengkokkan pada suhu udara, bila dipaksakan akan patah, karena regas (brittle). Setelah dipanaskan akan mudah dibengkokkan. Demikian pula halnya dengan batuan.

Waktu dan strain ratePengaruh batu dalam deformasi sanagat batuan sangat penting. Kecepatan strain sangat dipengaruhi waktu. Kecapan abtuan untuk berubah bentuk dan volume disebut strain rate. Makin rendah strain rate batuan makin besar kecendrungan terjadinya deformasi ducktile. Sedangkan bila suhu tinggi konfining pressure tinggi dan strain rate rendah batuan menjadi kurang regas dan lebih bersifat ducktile.

Komposisi

Komposisi batuan bepengaruh pada cara deformasinya. Komposisi mempunyai dua aspek :

- Jenis kandungan mineral dalam batuan beberapa mineral sangat britley sedangkan yang lainnya bersifat ductile. 

- Kandungan air dalam batuan mengurangi keregsannya dan memperbesar kondiktilannya. Pengaruh air memperlemah ikatan kimia mineral-mineral dan melapisi butiran-butiran mineral yang memperlemah friksi antar butir.

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 primre. Yang termasuk dalam struktur primer adalah satruktur-struktur pada batuan sedimen, seperti bidang perlapisan. Lapisan bersusun, lapisan silang siur dan jejak binatang. Sedangkan pada batuan beku adalah rekahan-rekahan yang terbentuk akibat pendinginan, dinamakan kekar kolom (Columnar joins). Struktur sekunder yang terbentuk setelah batuan terbentuk adalah lipatan (fold), kekar (join) dan sesar (fault).

Lipatan

Lipatan adalah pelengkungan lemah yang luas, bisa lebih dari ratusan KM samapai yang sangat ketat berskala microscopis atau berdimensi diantaranya yang sangat mudah dilihat pada batuan yang berlapis.

Lipatan merupakan hasil deformasi ducktile akubat kompresi dan shear stress. Pada strain rate sangat rendah dan diatas brittle – ducktile trasntition, batuan dapat terlipat meskipun dekat permukaan.

Geometri Lipatan

Geometri lipatan ada dua yaitu antiklin dan sinklin. Antiklin yaitu lipatan keatas, melengkung keatas atau cekungan kearah bawah. Sedangkan sinklin yaitu melengkung kebawah. Pada umumnya kedua bentuk ini berpasangan. Lereng sebelah, menyebelah antiklin dan sinklin disebut sayap (limb), puncaknya crest dan titik terendah trough. Bidang simetri antara sayap disebut bidang sumbu (axial plane), dan garis potong nya dengan permukaan  yang melalui crest maupun trough disebut sumbu lipatan (fold axis).

Kekar

Kekar adalah rekahan-rekahan lurus planar yang membagi-bagi batuan yang tersingkap menjadi blok-blok, dan merupakan bentuk rekahan paling sederhana yang dijumpai pada hampir semua batuan. Kekar umumnya terdapat sebagai rekahan tensional dan tidak ada gerak sejajar bidang.

Pada lapisan-lapisan sedimen sering terdapat kekar-kekar yang bervariasi arahnya. Rekahan-rekahan ini terbentuk selama penimbunan dan litifikasi yang akan tetap tertutup selama tertimbun dikedalaman.

Macam – Macam Kekar

Kekar atau rekahan berdasarkan ukurannya dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu :

- Mikro joint

- Master joint

Berdasarkan bentuknya kekar dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu :

- Kekar sistematik

- Kekar tak sistematik

Berdasarkan cara terbentuknya kekar dapat dibagi menjadi tiga, yaitu :

- Kekar pengkerutan

- Kekar lembaran

- Kekar tektonik

Berdasarkan genesanya kekar tektonik ini dibagi lagi menjadi dua yaitu :

- Kekar gerus (shear joint)Kekar tarik (Tension joint ) dibagi atas :

- Extension jointRelease joint Berdasarkan kedudukan bidang lapisan batuan, kekar ini dibedakan menjadi :

- Dip joint

- Strike joint

- Bedding joint

- Diagonal joint

Sesar (fault)

Adalah rekahan pada batuan yang mengalami pergerakan sejajar bidangnya. Umumnya tidak mungkin untuk mengetahui gerak sebenarnya sepanjang sesar dan bagian mana yang bergerak karena gerakan nya sudah berlangsung pada waktu lampau.

Separation (pergeseran relatif semu) 

Adalah jarak yang terpisah oleh sesar dan diukur pada bidang sesar. Komponen dari sparation dapat diukur pada arah tertentu, umumnya sejajar jurus atau arah kemiringan bidang sesar.

Slip (pergeseran relatif sebenarnya)

Adalah pergeseran relatif sebenarnya pada sesar, diukur dari blok satu keblok yang lain pada bidang sesar dan merupakan pergeseran titik-titik yang sebelumnya berimpit. Total pergeseran disebut juga ”Net slip”.

Klasifikasi Sesar

Sesar diklasifikasikan berdasarkan atas dip bidang sesar dan arah gerak relatifnya menjadi sesar normal, sesar naik dan sesar mendatar.

- Sesar normal

Sesar turun yang disebabkan oleh stress tensional yang seolah-olah menarik/memisahkan kerak. Sesar normal didefinisikan sebagai sesar yang hanging wallnya relatif turun terhadap foot wall.

- Sesar naik

Sesar naik berkembang karena stress kompresional. Gerak pada sesar naik blok hanging wall relatif naik terhadap blok foot wall. Sesar ini terjadi karena kerak memendek.

- Sesar mendatar

Sesar mendatar yaitu gerak horizontal dan sejajar dengan bidang sesarnya, pergerakan lateralnya ditentukan dengan melihat bidang sesarnya. Bila pengamat berdiri didepan blok sesar yang bergerak kearah kanannya, maka sesar mendatar tersebut namanya sesar mendatar menganan atau sesar mendatar dextral.

Indikasi Gerak Sesar

Sering kitas jumpai dinding atau bidang rekahan, namun tidak dapat dengan segera memngetahui apakah pernah terjadi gerakan sepanjang bidang tersebut atau tidak. Dengan kata lain kita tidak dapat menentukan apakah kekar atau sesar. Kebanyakan gerak sesar mengahncurkan batuan yang bergesekan menjadi berbagai ukuran tidak beraturan, membentuk breksi sesar (fault breccia).

Breksi sesar dapat dengan mudah dibedakan dari breksi sedimenter karena fragmen dan matriksnya teridiri dari material yang sama.

Jurus dan Keiringan bidang

Untuk mendeskripsikan deformasi lapisan batuan, misalnya pada batuan sedimen, diperlukan posisi setelah mengalami deformasi. Telah kita ketaui bahwa sedimen semula diendapkan dalam posisi horizontal. Setelah mengalami deformasi posisinya berubah.

Jurus adalah arahan garis perpotongan bidang di alam dengan bidang horizontal dinyatakan terhadap arah utara.

Kemiringan adalah sudut terbesar antara bidang (miring) di alam dengan biang horizontal deinyatakan dalam derajat.