BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Geologi
struktur adalah suatu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang
bentuk-bentuk arsitektur kerak bumi beserta gejala - gejala geologi yang
menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan bentuk (deformasi) pada batuan yang membentuk kerak bumi. Dalam geologi
struktur terdapat metode statistik.
Metode statistik merupakan suatu metode yang diterapkan untuk mendapatkaan
kisaran harga rata-rata atau harga maksimum dari sejumlah data acak. Dengan
menggunakan metode ini, maka dapat diketahui kencederungan-kecenderungan bentuk
pola ataupun kedudukan umum dari jenis struktur yang sedang dianalisa. Data
acak yang digunakan adalah biasanya dari analisis kekar pada analisis struktur
di lapangan yang kemudian ditentukan arah umumnya dengan diagram kipas dan
analisis kekar dengan proyeksi stereografis.
Kekar adalah bidang
rekahan yang tidak memperlihatkan pergeseran berarti atau bagian masanya masih
saling berhubungan/bergabung. Kekar dapat terbentuk secara primer, seperti kekar
kolom dan kekar melembar pada batuan beku maupun secara sekunder, seperti kekar
tektonik. Hasil pengolahan tersebut berupa diagram kipas untuk menentukan arah
umum yang selanjutnya dianalisis menggunakan proyeksi stereografis.
Analisis kekar
memiliki beberapa manfaat khususnya bagi dunia pertambangan. Beberapa
diantaranya yaitu pada tahap eksplorasi untuk menganalisis kekar yang
mempengaruhi proses mineralisasi, dalam bidang geoteknik dimana jika suatu
daerah memiliki banyak kekar maka daerah tersebut rawan karena banyaknya
retakan dan menyebabkan struktur tersebut labil dan mudah bergeser apabila ada
gaya yang bekerja, dan lain-lain.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan praktikum pada percobaan tentang kekar adalah:
1. Mengetahui definisi kekar dan mekanisme pembentukannya.
2. Menganalisis struktur kekar, baik secara statistik (diagram
kipas) maupun secara stereografis.
BAB II
DASAR TEORI
Kekar adalah struktur rekahan pada batuan yang tidak
memperlihatkan pergeseran. Hampir tidak ada suatu singkapan di muka bumi ini
yang tidak memperlihatkan gejala rekahan. Kekar bukan merupakan gejala yang
kebetulan, tetapi merupakan hasil kekandasan/kegagalan batuan akibat tegasan
(stress). Karena itu kekar akan mempunyai sifat-sifat yang menuruti hukum-hukum
fisika. Struktur kekar merupakan gejala yang paling umum dijumpai dan banyak
dipelajari secara luas tetapi merupakan struktur yang paling sukar untuk
dianalisa.
Berdasarkan
cara terbentuknya kekar dapat diklasifikasikan menjadi :
1.
Kekar tektonik, misalnya kekar gerus (shear joint)
2.
Kekar
tarik (tension joint). - Kekar non tektonik, misalnya mudcrack, columnar joint dan sheeting joint.
Struktur
ini banyak dipelajari karena sangat berhubungan erat dengan masalah- masalah :
a. Geologi teknik
b. Geologi minyak bumi, terutama masalah
cadangan dan produksi.
c. Geologi untuk pertambangan, baik dalam
hal sistim penambangannya maupun
pengerahan terhadap bentuk-bentuk mineralisasi dan lain-lain.
Kekar
non-tektonik, yaitu kekar, yang terbentuk bukan karena gaya tektonik, misalnya
kekar akibat pendinginan (cooling joint)
pada batuan beku, misalnya kekar kolom (columnar
joints) atau dapat juga terbentuk akibat pembebanan, misalnya “sheeting joints”. Struktur kekar
dipelajari dengan cara statistik, mengukur dan mengelompokkan nya dalam bentuk
diagram roset (diagram bunga) atau diagram kontur (Ahmad, 2011).
Struktur kekar
dapat dikelompokkan berdasarkan sifat dan karakter retakan/rekahan serta arah
gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Kekar yang umumnya dijumpai pada batuan
adalah sebagai berikut:
- Shear Joint (Kekar
Gerus) adalah retakan / rekahan yang membentuk pola saling berpotongan
membentuk sudut lancip dengan arah gaya utama. Kekar jenis shear joint
umumnya bersifat tertutup.
- Tension Joint adalah
retakan/rekahan yang berpola sejajar dengan arah gaya utama, Umumnya
bentuk rekahan bersifat terbuka.
- Extension Joint (Release Joint) adalah retakan/rekahan yang berpola tegak lurus dengan arah gaya
utama dan bentuk rekahan umumnya terbuka (Ahmad, 2011).
Metode statistik adalah metode yang gunakan untuk
mendapatkan kisaran harga rata – rata atau harga maksimum dari sejumlah data
acak atau satu jenis struktur, dengan memakai metode ini dapat diketahui
kecenderungan – kecenderungan, bentuk pola maupun kedudukan umum dari jenis
struktur yang sedang dianalisa. Adapun macam – macam jenis
statistik, yaitu :
· Statistik Induktif adalah statistik yang
digunakan untuk membuat berbagai inferensi terhadap sekumpulan data yang
berasal dari sampel.
· Statistik Deduktif adalah statistik yang
digunakan untuk membuat berbagai informasi terhadap sekumpulan data yang
berasal dari berbagai sampel.
· Statistik Parametrik adalah alat bantu
analisis data dengan berdasar atas asumsi – asumsi, bahwa sampelnya harus
berdistribusi normal yang diambil secara random dan datanya berskala interval
atau rasio.
· Statistik Non Parametrik adalah alat bantu
analisis data yang tidak harus memenuhi persyaratan seperti statistik
parametric (Thya, 2013).
Pada metode
statistik parameter – parameter yang digunakan ada dua (2) macam yaitu :
a. Metode stratistik dengan satu parameter.
Yang dimaksud adalah data – data yang akan dibuat diagramnya
hanya terdiri dari satu unsur pengukuran, misalkan data dari kekar vertikal,
arah liniasi struktur sedimen, arah liniasi frakmen breksi sesar, arah
kelurusan.
Jenis diagram ini adalah :
· Diagram kipas
Tujuan dari diagram ini adalah untuk
mengetahui arah kelurusan umum dari usur-unsur struktur yang datanya hanya satu
unsur pengukuran.
· Diagram roset
Tujuan dari diagram ini adalah untuk
mengetahui arah-arah kelurusan umum dari data dengan satu parameter, yaitu Trend.
· Histogram
Tujuan diagram ini adalah untuk
mengetahui arah kelurusan umu dari unsur-unsur suatu struktur (Noor, 2009).
b.
Metode
statistik dengan dua
parameter.
Metode ini diterapkan untuk data struktur yang memiliki dua
unsur pengukuran seperti pada struktur garis yang menggunakan bearing dan plunge serta pada struktur bidang menggunakan strike dan dip. Jenis diagram yang digunakan adalah diagram kontur. Tujuan dari diagram ini adalah untuk
analisa struktur geologi yang dimaksudkan untuk mendapatkan harga kerapatan
maksimum dari data yang di analisa, sehingga dapat di ketahui orientasi atau
kedudukan umum struktur yang di analisa (Ruhimat, M.
dkk. 2006).
Cara pembuatan diagram kontur :
- Tahap 1 : tahap pengeplotan data.
- Tahap 2 : tahap penghitungan
kerapatan data.
- Tahap 3 : tahap countering titik – titk kerapatan.
Harga
rata-rata atau arah umum dari sejumlah data acak satu jenis struktur adalah
interval data yang memiliki jumlah terbesar, kemudian diambil nilai tengah dari
interval tersebut, dijumlahkan dengan batas bawah dari kelas interval, maka
akan diperoleh arah umum shear joint nya.
Untuk mengoptimalkan hasil yang dicapai dalam analisa struktur-struktur geologi,
maka perlu digunakan suatu metode yang dapat menafsirkan tentang kinematika dan
mekanisme pembentukan yang dianalisa, sehingga penafsirannya mendekati hal yang sebenarnya. Metode
statistik merupakan cara untuk menentukan harga rata-rata atau harga maksimum
dari sejumlah harga acak satu jenis struktur. Sehingga kemudian dapat diketahui
kecenderungan-kecenderungan bentuk pola ataupun kedudukan umum dari suatu struktur
(Fauzan, 2015).
Analisis struktur
geologi terhadap daerah penelitian dilakukan melalui tiga tahap penelitian.
Tahap pertama merupakan pendekatan tidak langsung, yaitu dengan cara
menginterpretasikan gejala struktur di lapangan dengan menarik kelurusan pada
peta topografi dan citra satelit. Tahap kedua adalah melakukan pengamatan
secara langsung di lapangan dan pengambilan data lapangan berupa kedudukan
lapisan, bidang sesar, kekar gerus (shear fracture), slickensides dan
breksiasi. Tahap yang ketiga adalah melakukan analisis lanjut terhadap
data-data lapangan yang ada untuk mengetahui mekanisme struktur yang terjadi di
daerah penelitian. Hasil pengolahan tersebut berupa diagram roset, arah dan
penunjaman sumbu lipatan serta bidang lipatan, arah tegasan utama, dan
kinematika pergerakan sesar (Sapiie, 2009).
Stereonet
merupakan suatu graf pada belahan bola bagian bawah (lower hemisphere) dimana
berbagai jenis data geologi dapat diplotkan,akan tetapi ada pula yang memakai
bagian atasnya (upper hemisphere). Selain digunakan untuk geostruktur, stereonet
dapat juga digunakan pada cabang ilmu geologi lain. Proyeksi stereonet meliputi
plotting data 3D (bidang atau garis) kedalam permukaan 2D (stereonet) dimana
permukaan tersebut dapat dimanipulasi dan diinterpretasi. Untuk melakukan
analisis dan pemecahan masalah geologi struktur, dengan metode ini akan
digunakan stereo net (jarring stereo) yang terdiri dari
:
·
Wulfnet (jaring sama sudut atau equiangular net)
·
Schimidt net (jaring sama luas atau equal area net)
·
Polar equal
area net
·
Kalsbeek
counting net (jaring penghitung kalsbeek)
Beberapa
terminologi yang harus dikenal dalam proyeksi stereonet pada jejaring sama
luas(equal area) Schmidt.
1. North Pole
(N) : Kutub Utara pada stereonet
2. South pole (S) : Kutub selatan pada stereonet
3. Great
circle : Lingkaran besar atau garis bujur pada
stereonet
4. Small
circlr : Lingkaran kecil atau garis lintang pada
stereonet
5. Equator : Garis tengah pada stereonet
6. Primitive : Bagian terluar dari stereonet
Grid pada stereonet dibagi
menjadi dua segmen derajat,satu segmen derajat tebal berskala 10° dan satu segmen
derajat tipis berskala 2°. Jurus dan azimuth dibaca disekitar bagian primitiv
dan kemiringan dibaca disepanjang bagian equator
Berdasarkan definisi dari struktur geologi kekar, sesar, dan lipatan telah
menunjukkan bahwa adanya keterkaitan satu dengan yang lain. Misalnya sesar,
sesar ialah kekar yang mengalami pergeseran pada bidangnya, dan biasanya sesar
terbentuk pada daerah lipatan (sinklin maupun antiklin).
Analisi lipatan
digunakan untuk menganalisa bentuk lipatan,axial plane,hinge line dan
unsur-unsur lipatan lainnya yang terdapat didaerah penelitian. Analisis ini
dapat dilakukan dengan menggunakan dua metode yaitu metode diagramβ dan metode
diagramkontur serta stereonet (Asikin, 1978).
BAB
III
METODE
PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang
digunakan pada praktikum kali ini yaitu :
1. Busur
derajat
2. Jangka
3. Penggaris
4. Alat
tulis lengkap
5. Kertas Kalkir
6. Stereonet Polar
Equal Area Net
7. Stereonet Wulff Net
8. Clipboard
9. Paku payung
3.2 Skema Kerja
3
3.1
3.2.1. Analisis
Kekar Dengan Diagram Kipas
1. Diisi
table tabulasi dari data yamg telah ada
2. Ditentukan
jari – jari diagram setengah lingkaran (0° – 180°) dengan cara yaitu jumlah
data terbanyak sebagai jari – jari maksimum
3. Dibagi
sisi paling luar dari busur sesuai
dengan pembagian arahnya, dari situ ditarik garis – garis kearah pusat busur
4. Dimasukan
hasil perhitunagan presentase kedalam gambar sehingga didapatkan analisa arah
umum kekar gerusnya
3.2.2.
Analisis
Kekar dengan Proyeksi Streografi
1. Mengeplot
arah umum yang telah dilakukan pada diagram kontur kedalam wulfnet
2. Dikembalikan
arah umum keduanya pada posisi N
3. Titik
perpotongna kedunya adalah ϭ1 (shear
joint 1 dan 2)
4. Ϭ2
dari 90° merupakan bidang bantu
5. Dibagian
bidang bantu menjadi dua bagian, amka sudut baginya itu adalah ϭ1, ϭ3
6. Menghubungkan ϭ2 dan ϭ3 yang merupakan kedudukan release joint
7. Menghubungkan
ϭ2 dan ϭ1 yang merupakn kedudukan extension
joint
8. Menarik
garis dari α1, ϭ2 dan ϭ3 ketitik tengah
9. Memberikan
warna sesuai kebutuhan
3.2.3.
Pembuatan Kubus pada Arah Longsoran
1.
Membuat
garis 5 cm ke atas, bawah, kiri, dan kanan dari titik pusat
2.
Membuat
persegi dari sisi yang dibuat sepanjang 5 cm
3.
Membuat
bentuk bangun kubus
4.
Memasukkan
analisis kekar
5.
Mencocokan
kedalam jenis longsoran sesuai analisis kekar dari kubus
BAB IV
DATA DAN
HASIL
4.1 Data
4.1.1 Data
Praktikum
|
No.
|
N....⁰E/....⁰
|
|
1
|
32/70
|
|
2
|
20/68
|
|
3
|
15/50
|
|
4
|
33/58
|
|
5
|
34/67
|
|
6
|
28/71
|
|
7
|
20/67
|
|
8
|
32/50
|
|
9
|
37/60
|
|
10
|
10/50
|
|
11
|
73/57
|
|
12
|
70/59
|
|
13
|
64/61
|
|
14
|
70/70
|
|
15
|
80/75
|
|
16
|
70/59
|
|
17
|
76/58
|
|
18
|
65/66
|
|
19
|
81/40
|
|
20
|
67/30
|
BAB
V
PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini, dalam mata kuliah geologi struktur yaitu tentang kekar. Pada praktikum kali ini secara ringkas praktikan akan membahas
mengenai apa itu kekar
lalu menganalisisnya. Dari data kekar yang diperoleh dalam
menentukan sebuah arah umum pada suatu struktur dapat dengan satu parameter dan dua parameter. Untuk
diagram kontur sendiri dalam pengaplikasiannya dalam metode statistik dengan
dua parameter langsung memplot data pada Polar
Equal Area Net dan mengurung titik tersebut dalam segi enam menggunakan Kalsbeek Counting Net. Pada praktikum
kali ini ada 2 jenis data kekar yaitu pada saat praktikum dan data berikutnya
yaitu shear dan gash fracture. Secara proyeksi stereografis digunakan Wulff Net dan setelah dibuat proyeksinya
ditentukan koordinatnya dengan Polar
Equal Area Net.
Pertama
praktikan dijelaskan mengenai kekar secara teori, bahwa kekar merupakan struktur
rekahan pada batuan dimana tidak ada atau relatif tanpa
mengalami pergeseran pada bidang rekahannya. Kekar dapat terjadi pada semua
jenis batuan, dengan ukuran yang hanya beberapa millimeter (kekar mikro) hingga
ratusan kilometer (kekar mayor) sedangkan yang berukuran beberapa meter disebut
dengan kekar minor. Kekar dapat terjadi akibat proses tektonik maupun
perlapukan juga perubahan temperature yang signifikan. Kekar merupakan jenis
struktur batuan dalam bentuk bidang pecah. Karena sifat bidang ini memisahkan
batuan menjadi bagian-bagian terpisah maka struktur kekar merupakan jalan atau
rongga kesarangan batuan untuk dilalui cairan dari luar beserta materi lain
seperti air, gas dan unsur-unsur lain yang menyertainya.
Setelah penjelasan
dari asisten tersebut, maka praktikan diberikan 20 data kekar ketika praktikum
dan diberi tambahan data kekar tugas untuk dikerjakan dirumah. Data-data
yang telah diolah dalam tabel tabulasi langsung di proses ke dalam pembuatan
diagram kipas. Seperti yang telah diketahui pada diagram kipas dibuat dengan
membuat diagram kipas sesuai dengan tata cara yag telah ada, kemudian
ditentukan kedudukan umum shear jointnya
berupa pada shear 1 dan shear 2 nya, lalu ditentukan kedudukan tegasan –tegasan
untuk mempermudah bila sudut yang diperoleh antara kedua kedudukan umum
merupakan sudut tumpul, maka sudut baginya merupakan arah dari ϭ3, dan apabila
sudut antara dua kedudukan umum merupakan sudut lancip maka baginya merupakan
arah dari ϭ1, setelah dilakukan proses analisis dengan menggunakan diagram
kipas dilakukan dan dilanjutkan dengan melakukan proses penganalisisan kekar
dengan proyeksi stereografis dengan mencari arah kedudukan umum kekar (shear joint) dengan menggunakan diagram
kontur , lalu diplot kedudukan umumnyadalam wulf
net dengan meletakkan perpotongan kedua garis pada east – west nya untuk
mebuat bidang bantunya dihitung sebesar 90˚ dari titik potong ke arah
perpotongan garis shear joint adalah
nilai ϭ2 , perpotongan – perpotongan antara bidang bantu dan kedua shear joint apabila Apabila membentuk
sudut lancip, maka sudut bagiannya adalah ϭ1, dan ϭ3 dibuat 90˚ dari ϭ1 pada
bidang bantu ( dimana bidang bantu tetap pada kedudukan NS). Apabila membentuk
sudut tumpul, maka sudut bagiannya adalah ϭ3, dabn ϭ1 dibuat 90˚ dari ϭ3 pada
bidang bantu (dimana bidang bantu tetap pada kedudukan NS), lalu dibuat
kedudukan extension joint dengan
menarik garis melalui ϭ1 dan ϭ2, setelah itu dibuat kedudukan release joint dengan menarik garis
melalui ϭ3 dan ϭ2, dan proses akhir ditentukan nilai ϭ1, ϭ2, ϭ3, serta extension joint dan release joint dengan menggunakan polar equal area net.
Pada dasarnya, antara
diagram kipas dengan stereografis memiliki tujuan yang sama sama karena
berdasarkan teori yang diterima memilki tujuan yang sama untuk menganalisis
data secara melalui pendeskripsian atau pengganmbaran yang dapat mempermudah untuk
penentuan kekar nya.
Pada data praktikum, didapat hasil sebagai berikut. Untuk diagram kipas
didapat dua arah umum dominan yaitu N 33
E mengarah ke timur laut dan N 68
E mengarah ke timur laut. Untuk hasil analisis
kekar dengan stereografis didapat hasilnya untuk ϭ1 = N 49
E / 90
, ϭ2 = N 138
E / 24
, dan ϭ3 = N 320
E / 53
.
Pada
data praktikum tugas pertama, didapat hasil sebagai berikut. Untuk diagram kipas, diagram roset, dan
histogram didapat dua arah umum dominan yang sama yaitu N 328
E mengarah ke barat laut dan N 8
E mengarah ke timur laut. Pada data praktikum
tugas kedua, didapat hasil sebagai
berikut. Untuk diagram kipas, diagram roset, dan histogram didapat dua arah
umum dominan yang sama yaitu N 58
E mengarah ke timur laut. Setelah dianalisis
mengapa diagram kipas dan diagram rosetnya baik koordinat dan arah umumnya sama
karena data kekar yang didapat merupakan data yang didapat merupakan data yang
langsung tercantum pada diagram tersebut contohnya sudut yang dimiliki diagram
kipas yaitu 270
hingga 90
. Untuk diagram
kontur diberi 70 data baru. Arah umum yang didapat yaitu shear 1 = N 82
E / 71
dan shear 2 = N 160
E / 80
. Untuk hasil
analisis kekar dengan stereografis didapat hasilnya untuk ϭ1 = N 97
E / 90
, ϭ2 = N 190
E / 15
, dan ϭ3 = N 6
E / 63
.
Untuk
analisis longsoran model kekar dan tegasan kubus nya, secara umum dikenal dua
jenis longsoran, yaitu longsoran bidang dan longsoran baji. Untuk dari hasil
praktikum dan data tambahan didapat jenis longsoran baji. Longsoran baji dapat terjadi pada suatu batuan jika lebih
dari satu bidang lemah yang bebas dan saling berpotongan. Sudut perpotongan
antara bidang lemah tersebut lebih besar dari sudut geser dalam batuannya.
Bidang lemah ini dapat berupa bidang sesar, rekahan (joint) maupun bidang
perlapisan. Cara longsoran baji dapat melalui satu atau beberapa bidang
lemahnya maupun melalui garis perpotongan kedua bidang lemahnya.
Di dunia pertambangan mempelajari kekar
memiliki banyak manfaat.
Kekar dapat meningkatkan porositas batuan sehingga kandungan fluida di
dalamnya menjadi bertambah. Karena itu, keberadaan kekar sangat diperlukan pada
pembentukan batuan reservoir minyak bumi atau air tanah pada
sumur dalam atau dangkal. Pada hal ini, yang lebih
berpengaruh adalah sistem
kekarnya, dimana sistem kekar tersebut bisa mempengaruhi proses - proses
mineralisasi yang terjadi, yang merupakan saluran dan tempat berkumpulnya
mineral-mineral berharga, seperti misalnya endapan hydrothermal (Au, Cu, Pb, Zn). Selain itu manfaat
dalam mempelajari metode statistik dalam dunia pertambangan adalah dapat sebagai
penentu dari arah liniasi struktur sedimen, arah liniasi frakmen breksi sesar,
serta arah kelurusan gawir.
Manfaat lain dari analisis kekar yaitu untuk menentukan arah cadangan
dominan dari suatu pengamatan lapangan pada struktur geologi yang diketahui
sebagai penunjuk arah cadangan pada tahap eksplorasil. Oleh karena itu, metode
statistik adalah salah satu metode yang digunakan dalam metode penelitian
analisis struktur geologi.
BAB
VI
KESIMPULAN
DAN SARAN
6.1
Kesimpulan
Adapun pada praktikum kali ini dapat ditarik kesimpulan
yaitu :
1. Kekar
adalah struktur retakan/rekahan terbentuk pada batuan akibat suatu gaya yang
bekerja pada batuan tersebut dan belum mengalami pergeseran.
2. Untuk
analisis data kekar digunakan terlebih
dahulu ditentukan arah umumnya menggunakan diagram kipas lalu di plot kekar nya
pada wulff net. Setelah itu
ditentukan koordinatnya menggunakan polar
equal area net.
6.2
Saran
Adapun
saran yang dapat diberikan oleh praktikan yaitu penyampaian materi praktikum oleh asisten
sebaiknya lebih jelas dan terperinci lagi agar dapat dengan mudah dimengerti
dan dipahami oleh praktikan.dan
sebaiknya
didalam laboratorium baik asisten maupun praktikan dapat mencairkan suasana
agar dapat lebih mengakrabkan diri lagi
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad. 2011. Kaidah
Ilmu Struktur Geologi. Bandung: AMPI.
Asikin,
Sukendar. 1978. Dasar-Dasar Geologi Struktur. Bandung : Departemen Teknik Geologi ITB.
Fauzan. 2015. Ilmu Geologi Struktu Pada Metode Statistik.
Jakarta: Graha Indo.
Noor, D. (2009).
Pengantar Geologi. Bogor: Graha Ilmu.
Sapiie, Benyamin, dkk. 2009. Geologi Dasar. Bandung: ITB.
Thya. 2013. Metode Statistik.
Jakarta: Aneka Pustaka.