Keindahan Bentuk Mineral Mineral Pasir Setelah Diperbesar Ratusan Kali

Pasir seperti kita ketahui  terdiri dari kumpulan berbagai macam mineral yang telah melalui bermacam macam proses baik itu sedimentasi, tertransportasi, mengendap di suatu tempat, dan ter-erosi begitu seterusnya terjadi. Pasir tampaknya seperti segerombolan batu kecil berwarna coklat, mungkin dibumbui dengan hancuran kulit kerang. Tapi pasir memiliki cerita jauh lebih menarik untuk diceritakan.

Pasir terlihat seperti segerombolan batu kecil berwarna coklat, mungkin juga berserakan material lain seperti kulit kerang, ataupun hewan-hewan kecil yang telah lama mati. Tapi pasir memiliki cerita jauh lebih menarik untuk diceritakan, seperti sisa-sisa ledakan gunung berapi, hasil hasil erosi, organisme mati, dan bahkan struktur buatan, pasir dapat mengungkap sejarah-baik biologi dan geologi-lingkungan lokal.

Seorang ilmuwan Gary Greenberg meneliti pasir lebih dalam, ternyata pasir dapat mengungkapkan warna yg spektakuler dari segi bentuk maupun teksturnya. Berikut ini foto-foto pasir dalam bentuk 3D oleh Greenberg dgn menggunakan Mikroskop Edge 3D (pembesaran 110x), kumpulan butiran pasir dari belahan dunia.

More about → Keindahan Bentuk Mineral Mineral Pasir Setelah Diperbesar Ratusan Kali

Mineral

Mineral dapat kita definisikan sebagai bahan padat anorganik yang terdapat secara alamiah, yang terdiri dari unsur-unsur kimiawi dalam perbandingan tertentu, dimana atom-atom didalamnya tersusun mengikuti suatu pola yang sistimatis. 

Mineral dapat kita jumpai dimana-mana disekitar kita, dapat berwujud sebagai batuan, tanah, atau pasir yang diendapkan pada dasar sungai. Beberapa daripada mineral tersebut dapat mempunyai nilai ekonomis karena didapatkan dalam jumlah yang besar, sehingga memungkinkan untuk ditambang seperti emas dan perak. 

Mineral, kecuali beberapa jenis, memiliki sifat, bentuk tertentu dalam keadaan padatnya, sebagai perwujudan dari susunan yang teratur didalamnya. Apabila kondisinya memungkinkan, mereka akan dibatasi oleh bidang-bidang rata, dan diasumsikan sebagai bentuk-bentuk yang teratur yang dikenal sebagai “kristal”. Dengan demikian, kristal secara umum dapat di-definisikan sebagai bahan padat yang homogen yang memiliki pola internal susunan tiga dimensi yang teratur. Studi yang khusus mempelajari sifat-sifat, bentuk susunan dan cara-cara terjadinya bahan padat tersebut dinamakan kristalografi. 

Pengetahuan tentang “mineral” merupakan syarat mutlak untuk dapat mempelajari bagian yang padat dari Bumi ini, yang terdiri dari batuan. Bagian luar yang padat dari Bumi ini disebut litosfir, yang berarti selaput yang terdiri dari batuan, dengan mengambil “lithos” dari bahasa latin yang berarti batu, dan “sphere” yang berarti selaput. Tidak kurang dari 2000 jenis mineral yang kita ketahui sekarang. Beberapa daripadanya merupakan benda padat dengan ikatan unsur yang sederhana. Contohnya adalah mineral intan yang hanya terdiri dari satu jenis unsur saja yaitu “Karbon”. Garam dapur yang disebut mineral halit, terdiri dari senyawa dua unsur “Natrium” dan “Chlorit” dengan simbol NaCl. Setiap mineral mempunyai susunan unsur-unsur yang tetap dengan perbandingan tertentu. 

Studi yang mempelajari segala sesuatunya tentang mineral disebut “Mineralogi”, didalamnya juga mencakup pengetahuan tentang “Kristal”, yang merupakan unsur utama dalam susunan mineral. Pengetahuan dan pengenalan mineral secara benar sebaiknya dikuasai terlebih dahulu sebelum mempelajari dasar-dasar geologi atau “Geologi Fisik”, dimana batuan, yang terdiri dari mineral, merupakan topik utama yang akan dibahas. Diatas telah dijelaskan bahwa salah satu syarat utama untuk dapat mengenal jenis-jenis batuan sebagai bahan yang membentuk litosfir ini, adalah dengan cara mengenal mineral-mineral yang membentuk batuan tersebut. Dengan anggapan bahwa pengguna buku ini telah mengenal dan memahami “mineralogi”, maka untuk selanjutnya akan diulas secara garis besar tentang mineral sebagai penyegaran saja.

Terdapat dua cara untuk dapat mengenal suatu mineral, yang pertama adalah dengan melakukan analisa secara kimiawi, dan yang kedua yang paling umum dilkakukan adalah dengan cara mengenal sifat-sifat fisiknya. Yang dimaksud dengan sifat fisik disini adalah 

1. Bentuk kristalnya,

2. Berat jenis, 

3. Bidang belah, 

4.Warna, 

5.Goresan, 

6.Kilap, dan 

7.kekerasan.

1. Bentuk kristal (crystall form) 

Apabila suatu mineral mendapat kesempatan untuk berkembang tanpa mendapat hambatan, maka ia akan mempunyai bentuk kristalnya yang khas. Tetapi apabila dalam perkembangannya ia mendapat hambatan, maka bentu kristalnya juga akan terganggu. Untuk dapat memberikan gambaran bagaimana suatu bahan padat yang terdiri dari mineral dengan bentuk kristalnya yang khas dapat terjadi, kita contohkan suatu cairan panas yang terdiri dari unsur-unsur Natrium dan Chlorit. Selama suhunya tetap dalam keadaan tinggi, maka ion-ion tetap akan bergerak bebas dan tidak terikat satu dengan lainnya. Namun begitu suhu cairan tersebut turun, maka kebebasan bergeraknya akan berkurang dan hilang, selanjutnya mereka mulai terikat dan berkelompok untuk membentuk persenyawaan “Natrium Chlorida”. 

Dengan semakin menurunnya suhu serta cairan mulai mendingin, kelompok tersebut semakin tumbuh membesar dan membentuk mineral “Halit” yang padat. Mineral “kuarsa”, dapat kita jumpai hampir disemua batuan, namun umumnya pertumbuhannya terbatas. Meskipun demikian, bentuknya yang tidak teratur tersebut masih tetap dapat memperlihatkan susunan ion-ionnya yang ditentukan oleh struktur kristalnya yang khas, yaitu bentuknya yang berupa prisma bersisi enam. Tidak perduli apakah ukurannya sangat kecil atau besar karena pertumbuhannya yang sempurna, bagian dari prisma segi enam dan besarnya sudut antara bidang-bidangnya akan tetap dapat dikenali. Kristal mineral intan, dapat dikenali dari bentuknya yang segi-delapan atau “oktahedron” dan mineral grafit dengan segi-enamnya yang pipih, meskipun keduanya mempunyai susunan kimiawi yang sama, yaitu keduanya terdiri dari unsur Karbon (C). Perbedaan bentuk kristal tersebut terjadi karena susunan atom karbonnya yang berbeda. 

Setiap mineral akan mempunyai sifat bentuk kristalnya yang khas, yang merupakan perwujudan kenampakan luar, yang terjadi sebagai akibat dari susunan kristalnya didalam. Bentuk bentuk kristal antara lain adalah : Prismatik, Orthorombik, Kubus, Tetrahedral, Hexagonal, Trigonal dll.

2. Berat jenis (specific gravity) 

Setiap mineral mempunyai berat jenis tertentu. Besarnya ditentukan oleh unsur-unsur pembentuknya serta kepadatan dari ikatan unsur-unsur tersebut dalam susunan kristalnya. Umumnya “mineral-mineral pembentuk batuan”, mempunyai berat jenis sekitar 2.7, meskipun berat jenis rata-rata unsur metal didalamnya berkisar antara 5. Emas murni umpamanya, mempunyai berat jenis 19.3. 

3. Bidang belah (fracture) 

Mineral mempunyai kecenderungan untuk pecah melalui suatu bidang yang mempunyai arah tertentu. Arah tersebut ditentukan oleh susunan dalam dari atom-atomnya. Dapat dikatakan bahwa bidang tersebut merupakan bidang “lemah” yang dimiliki oleh suatu mineral. 

4. Warna (color) 

Warna mineral memang bukan merupakan penciri utama untuk dapat membedakan antara mineral yang satu dengan lainnya. Namun paling tidak ada warna-warna yang khas yang dapat digunakan untuk mengenali adanya unsur tertentu didalamnya. Sebagai contoh warna gelap dipunyai mineral, mengindikasikan terdapatnya unsur besi. Disisi lain mineral dengan warna terang, diindikasikan banyak mengandung aluminium. 

5. Goresan pada bidang (streak) 

Beberapa jenis mineral mempunyai goresan pada bidangnya, seperti pada mineral kuarsa dan pyrit, yang sangat jelas dan khas. 

6. Kilap (luster) 

Kilap adalah kenampakan atau kualitas pantulan cahaya dari permukaan suatu mineral. Kilap pada mineral ada 2 (dua) jenis, yaitu Kilap Logam dan Kilap Non-Logam. Kilap Non-logam antara lain, yaitu: kilap mutiara, kilap gelas, kilap sutera, kilap resin, dan kilap tanah. 

7. Kekerasan (hardness) 

Salah satu kegunaan dalam mendiagnosa sifat mineral adalah dengan mengetahui kekerasan mineral dengan menggunakan Skala Mohs. Kekerasan adalah sifat resistensi dari suatu mineral terhadap kemudahan mengalami abrasi (abrasive) atau mudah tergores (scratching). Kekerasan suatu mineral bersifat relatif, artinya apabila dua mineral saling digoreskan satu dengan lainnya, maka mineral yang tergores adalah mineral yang relatif lebih lunak dibandingkan dengan mineral lawannya.

Artikel Terkait Tentang Mineralogi :

Mineral Mineral yang Umum Dijumpai Sebgi Penyusun Batuan

Kelompok Kelompok Mineral

Mineral Mineral Pembentuk Batuan ( Reaksi Bowen )

More about → Mineral

Proses Pembentukan Mineral dalam Tanah

Mineral tanah adalah mineral yang terkandung di dalam tanah dan merupakan salah satu bahan utama penyusun tanah. Mineral dalam tanah berasal dari pelapukan fisik dan kimia dari batuan yang merupakan bahan induk tanah, rekristalisasi dari senyawa-senyawa hasil pelapukan lainnya atau pelapukan (alterasi) dari mineral primer dan sekunder yang ada.

Mineral mempunyai peran yang sangat penting dalam suatu tanah, antara lain sebagai indikator cadangan sumber hara dalam tanah dan indikator muatan tanah beserta lingkungan pembentukannya. Jenis mineral tanah secara garis besar dapat dibedakan atas mineral primer dan mineral sekunder. 

MINERAL PRIMER 

Mineral primer adalah mineral tanah yang umumnya mempunyai ukuran butir fraksi pasir (2 – 0,05 mm). Contoh dari mineral primer yang banyak terdapat di Indonesia beserta sumbernya disajikan dalam Tabel 1.

Analisis jenis dan jumlah mineral primer dilakukan di laboratorium mineral dengan bantuan alat mikroskop polarisasi. Pekerjaan analisis mineral primer dilaksanakan dalam dua tahapan, yaitu pemisahan fraksi pasir dan identifikasi jenis mineral.

• Pemisahan Fraksi Pasir 

Prinsip dasar pemisahan fraksi pasir adalah menghilangkan material penyemen yang menyelimuti atau menyemen butir-butir pasir dan memisahkan butir mineral berukuran fraksi pasir dari fraksi debu dan liat. Material yang menyeliputi butir pasir dalam tanah umumnya berupa bahan organik. Namun pada beberapa jenis tanah, material penyeliput tersebut selain oleh bahan organik, juga oleh besi (pada tanah merah) dan oleh karbonat (pada tanah kapur). Bahan organik dihilangkan dengan hidrogen peroksida (H2O2) besi dengan sodium dithionit (Na2S2O4) dan karbonat dengan Chlorida (HCl). 

Setelah butir mineral terlepas dilakukan pemisahan fraksi pasir dengan menggunakan ayakan yang berukuran 1-0,05 mm. Jenis analisis mineral primer yang biasa dilaksanakan adalah fraksi berat, fraksi ringan, dan fraksi total. Untuk analisis mineral pasir fraksi berat, terlebih dahulu harus dipisahkan antara pasir fraksi berat dengan fraksi ringan. Yang tergolong dalam mineral pasir fraksi berat adalah mineral pasir yang tenggelam dalam larutan bromoform dengan BJ 2,87. Untuk analisis mineral pasir fraksi total, hasil pengayakan bisa langsung diperiksa. 

Indentifikasi mineral pasir Untuk keperluan identifikasi jenis mineral pasir, diperlukan lempeng kaca berukuran 2,5 cm x 5 cm, cairan nitro bensol, dan mikroskop polarisasi. Butir pasir ditebarkan di atas lempeng kaca hingga merata kemudian ditetesi nitro bensol dan diaduk sampai tidak ada pasir yang mengambang. Lempeng kaca di taruh di mikroskop dan mulai diamati (Gambar 1).

Dengan mikroskop polarisasi Pengamatan dilakukan mengikuti metode ”line counting” artinya hanya mineral pasir yang terletak pada garis horizontal pada bidang pandang mikroskop yang dihitung. Untuk analisis rutin penghitungan dilakukan hingga 100 butir, tapi untuk keperluan penelitian yang lebih detail, penghitungan dapat dilakukan hingga 300 butir.

MINERAL SEKUNDER 

Yang dimaksud dengan mineral sekunder atau mineral liat adalah mineral-mineral hasil pembentukan baru atau hasil pelapukan mineral primer yang terjadi selama proses pembentukan tanah yang komposisi maupun strukturnya sudah berbeda dengan mineral yang terlapuk. Jenis mineral ini berukuran halus (<2μ), sehingga untuk identifikasinya digunakan alat XRD.

Contoh dari mineral sekunder yang banyak terdapat di Indonesia disajikan pada Tabel 2.

• Pemisahan Fraksi Liat 

Prinsip dasar pemisahan fraksi liat adalah menghilangkan bahan penyeliput dan penyemen, serta memisahkan fraksi liat dari fraksi debu dan pasir. Dalam proses pemisahan fraksi ini dapat digunakan contoh yang sama dengan contoh yang digunakan untuk analisis fraksi pasir, sehingga proses destruksi bahan organik, besi, dan karbonat bisa dilakukan sekaligus.Pemisahan fraksi liat dilakukan dengan cara yang sama seperti pemisahan fraksi untuk tekstur yaitu dengan cara pengendapan yang didasarkan pada hukum Stoke. 

• Identifikasi Mineral Liat 

Identifikasi mineral liat dilakukan dengan bantuan alat difraktometer sinar X (XRD). Terlebih dahulu dibuat preparatnya dengan mengendapkan fraksi liat pada lempeng kramik, setelah siap, preparat tersebut dijenuhkan dengan Mg2+, Mg2+ + glycerol, K+ dan K+ dipanaskan pada suhu 550oC selama 1 jam (Gambar 2). 

Prinsip analisis dengan XRD adalah merekam dan memvisualisasikan pantulan sinar X dari kisikisi kristal dalam bentuk grafik. Grafik tersebut kemudian dianalisis, terdiri atas mineral liat apa saja dan relatif komposisinya.Analisis mineral liat juga dapat dilakukan dengan contoh berupa serbuk halus (powder). Analisis ini biasanya dilakukan untuk menganalisis pupuk, mineral standar, atau mineral primer yang sulit diidentifikasi dengan mikroskop. 

• Klasifikasi Endapan Mineral

Dalam kuliah Endapan Mineral untuk mahasiswa tingkat akhir Jurusan Teknik Geologi biasanya diperkenalkan klasifikasi endapan mineral menurut Lindgren (1933), yang terdiri atas epitermal, mesotermal, dan hipotermal. Pembagian ini didasarkan atas kontras suhu dan kedalaman pembentukan endapan ini. Namun, pada perkembangan selanjutnya dua dari tiga istilah tersebut sangat jarang digunakan, bahkan istilah hipotermal yang dulu diperuntukkan pada endapan yang terbentuk pada lingkungan yang dalam (3-15 km) dengan suhu ~300-600oC tidak pernah lagi digunakan. Orang lebih mudah memahami istilah sistem porfiri dibandingkan hipotermal. Hal ini didasarkan atas karakteristik tekstur dan proses pembentukannya.

Bagimana dengan istilah mesotermal? Apakah begitu suhu pembentukan mineral mencapai/melebihi 300oC suatu endapan bisa dikelompokkan ke dalam mesotermal, seperti pada presentasi di IAGI November 2007 yang lalu? Menurut Lindgren (1933), endapan mesotermal terbentuk pada kedalaman sedang (1,2-4,5 km) dengan kisaran suhu 200-300oC. Namun, pada perkembangan modern, istilah mesotermal lebih difokuskan pada mineralisasi yang berhubungan dengan proses orogenesa (orogenic gold), seperti zear zone, metamorphic lode, orogenic, atau greenstone belt. Jadi, endapan mesotermal difokuskan pada endapan logam (emas) yang berasosiasi dengan proses pembentukan batuan metamorfik.

Jadi kalau dilihat dari suhu pembentukannya, memang endapan mesotermal pasti di antara 200-300oC bahkan lebih dari 300oC. Meskipun demikian, mineralisasi yang masih berhubungan dengan sistem porfiri, mendekati 300-an deg masih dianggap sebagai endapan epitermal, jadi bukan termasuk mesotermal. Sebenarnya, faktor suhu ini akan berhubungan dengan logam apa yang akan terdeposisi dan ligan apa yang akan mengantarkan logam pada tempat pengendapannya. Penelitian terhadap suhu pembentukan saat ini tidak menjadi pusat perhatian dalam endapan logam, tetapi lebih ditekankan kepada mekanisme pengangkutan (jenis larutan dan ligan) dan sumber larutan pembentuk endapan itu sendiri (isotop stabil).

Bagaimana ciri-ciri endapan mesotermal atau yang lebih dikenal dengan istilah shear zone, lode atau orogenic? Endapan mesotermal terbentuk oleh hasil ekstraksi logam dari batuan pembawanya, misalnya batuan pelitik (lempung, lanau) atau basalt pada proses pembentukan pegunungan (orogenesa). Ekstraksi logam khususnya emas dikontrol oleh penyangga karbon dioksida (diistilahkan sebagai sekresi metamorfik). Jadi, kalau kita mendapatkan conto urat kuarsa dan dianalisis inklusi fluidanya akan diperoleh inklusi yang kaya akan CO2. 

• Proses Pembentukan 

Minyak dan gas dihasilkan dari pembusukan organisma, kebanyakannya tumbuhan laut (terutama ganggang dan tumbuhan sejenis) dan juga binatang kecil seperti ikan, yang terkubur dalam lumpur yang berubah menjadi bebatuan. Proses pemanasan dan tekanan di lapisan-lapisan bumi membantu proses terjadinya minyak dan gas bumi. Cairan dan gas yang membusuk berpindah dari lokasi awal dan terperangkap pada struktur tertentu. Lokasi awalnya sendiri telah mengeras, setelah lumpur itu berubah menjadi bebatuan. 

Minyak dan gas berpindah dari lokasi yang lebih dalam menuju bebatuan yang cocok. Tempat ini biasanya berupa bebatuan-pasir yang berporos (berlubang-lubang kecil) atau juga batu kapur dan patahan yang terbentuk dari aktifitas gunung berapi bisa berpeluang menyimpan minyak. Yang paling penting adalah bebatuan tempat tersimpannya minyak ini, paling tidak bagian atasnya, tertutup lapisan bebatuan kedap. Minyak dan gas ini biasanya berada dalam tekanan dan akan keluar ke permukaan bumi, apakah dikarenakan pergerakan alami sebagian lapisan permukaan bumi atau dengan penetrasi pengeboran. Bila tekanan cukup tinggi, maka minyak dan gas akan keluar ke permukaan dengan sendirinya, tetapi jika tekanan tak cukup maka diperlukan pompa untuk mengeluarkannya. 

• Proses Eksplorasi: Pemetaan Lineaments, Lithologic dan Geo-botanic 

Eksplorasi sumber minyak dimulai dengan pencarian karakteristik pada permukaan bumi yang menggambarkan lokasi deposit. Pemetaan kondisi permukaan bumi diawali dengan pemetaan umum (reconnaissance), dan apabila ada indikasi tersimpannya mineral, dimulailah pemetaan detil. Kedua pemetaan ini membutuhkan kerja validasi lapangan, akan tetapi kerja pemetaan ini sering lebih mudah jika dibantu foto udara atau citra satelit. Setelah proses pemetaan, kerja eksplorasi lebih intensif pada metoda-metoda geo-fisika, terutama seismik, yang dapat memetakan konstruksi bawah permukaan bumi secara 3-dimensi untuk menemukan lokasi deposit secara tepat. Kemudian dilakukan uji pengeboran. 

Eksplorasi minyak dan gas bumi selalu bergantung pada peta permukaan bumi dan peta jenis-jenis bebatuan serta struktur-struktur yang memberi petunjuk akan kondisi di bawah permukaan bumi dengan yang cocok untuk terjadinya akumulasi minyak dan gas. Remote sensing berpotensi dalam penentuan lokasi deposit mineral ini melalui pemetaan lineaments. Lineaments adalah penampakan garis dalam skala regional sebagai akibat sifat geo-morfologis seperti alur air, lereng, garis pegunungan, dan sifat menonjol lain yang menampak dalam bentuk zona-zona patahan. Dengan menggunakan citra satelit gambaran keruangan alur air misalnya dapat dilihat dalam skala luas, sehingga kemungkinan mencari relasi keruangan untuk lokasi deposit mineral lebih besar. 

Pemetaan lineament walaupun dapat dilakukan secara monoskopik (menggunakan satu citra), tetapi akan lebih produktif jika digabungkan dengan pemetaan lithologic atau pemetaan unit-unit bebatuan yang dilakukan secara stereoskopik (yang dapat mendeteksi ketinggian, karena dilakukan pada dua buah citra stereo). Kalangan ahli geologi meyakini bahwa refleksi gelombang elektromagnetik pada kisaran 1,6 sampai 2,2 mikrometer (=10-6 meter) atau pada spektrum pertengahan infra-merah (1,3 ¡¦3,0 mikrometer) sangat cocok untuk eksplorasi mineral dan pemetaan lithologic. 

Keberhasilan pemetaan ini bergantung pada bentuk topografi dan karakteristik spektral sebagaimana diamati citra satelit. Untuk kawasan yang dipenuhi tumbuhan, mesti dilakukan pendekatan geo-botanic, yaitu pengetahuan tentang hubungan antara jenis tetumbuhan dengan kebutuhan nutrisi serta air pada tanah tempat tumbuhan ini tumbuh. Dengan demikian distribusi tetumbuhan pun dapat menjadi indikator dalam mendeteksi komposisi tanah dan material bebatuan di bawahnya. Interpretasi citra dalam menemukan garis-garis patahan geologis memang membutuhkan keahlian tersendiri. Jika hanya mengandalkan lineaments, maka beberapa riset menunjukkan cukup banyak perbedaan interpretasi. 

Karenannya data garis ini dikorelasikan dengan karakteristik lain yang tertangkap sensor remote sensing, yaitu jenis bebatuan, yang merupakan cerminan mineralisasi permukaan bumi. Studi tentang jenis bebatuan dan respon spektral sangat membantu pencarian permukaan di mana deposit mineral tersimpan.

More about → Proses Pembentukan Mineral dalam Tanah

Patahan Semangko (Sesar Semangko)

Patahan Semangko adalah bentukan geologi yang membentang di Pulau Sumatera dari utara ke selatan, dimulai dari Aceh hingga Teluk Semangka diLampung. Patahan inilah membentuk Pegunungan Barisan, suatu rangkaian dataran tinggi di sisi barat pulau ini. Patahan Semangko berusia relatif muda dan paling mudah terlihat di daerah Ngarai Sianok dan Lembah Anai di dekat Kota Bukittinggi.

Keadaan Pulau Sumatra menunjukkan bahwa kemiringan penunjaman, punggungan busur muka dan cekungan busur muka telah terfragmentasi akibat proses yang terjadi. Kenyataan menunjukkan bahwa adanya transtensi (trans-tension) Paleosoikum Tektonik Sumatra menjadikan tatanan Tektonik Sumatra menunjukkan adanya tiga bagian pola (Sieh, 2000). Bagian selatan terdiri dari lempeng mikro Sumatra, yang terbentuk sejak 2 juta tahun lalu dengan bentuk geometri dan struktur sederhana, bagian tengah cenderung tidak beraturan dan bagian utara yang tidak selaras dengan pola penunjaman.

Sesar Sumatra sangat tersegmentasi. Segmen-segmen sesar sepanjang 1900 kilometer tersebut merupakan upaya mengadopsi tekanan miring antara lempeng Eurasia dan India-Australia dengan arah tumbukan 10°N-7°S. Sedikitnya terdapat 19 bagian dengan panjang masing-masing segmen 60-200 kilometer, yaitu :

• segmen Sunda (6.75°S-5.9°S),
•  segmen Semangko (5.9°S-5.25°S), 
• segmen Kumering (5.3°S-4.35°S), 
• Manna (4.35°S-3.8°S), 
• segmen Musi (3.65°S-3.25°S), 
• segmen Ketaun (3.35°S-2.75°S), 
• segmen Dikit (2.75°S-2.3°S), 
• segmen Siulak (2.25°S-1.7°S),
•  segmen Suliki (1.75°S-1.0°S),
•  segmen Sumani (1.0°S-0.5°S), 
• segmen Sianok (0.7°S-0.1°N), 
• segmen Sumpur ( 0.3°N-0.0°N), 
• segmen Barumun (0.3°N-1.2°N), 
• segmen Angkola (0.3°N-1.8°N), 
• segmen Toru (1.2°N-2.0°N),
•  segmen Renun (2.0°N-3.55°N), 
• segmen Tnpz (3.2°N-4.4°N), 
• segmen Aceh (4.4°N-5.4°N), 
• segmen Seulimeum (5.0°N-5.9°N).

Berdasarkan catatan data sejarah kegempaan yang berpusat di sesar Sumatra  di Sumatera Barat, memang sudah  berapa kali mengalami gempa merusak diantaranya adalah Gempa  Padang (1822, 1835, 1981, 1991, 2005), Gempa  Singkarak (1943), Gempa Pasaman  (1977) dan Gempa Agam (2003). Catatan paling tua menunjukkan bahwa di Padang pada tahun 1822 telah terjadi gempa kuat yang diikuti suara gemuruh yang berpusat di antara Gunung Talang dan Gunung Merapi. Meski tidak ada laporan secara rinci menyebutkan, namun gempa ini dilaporkan menimbulkan kerusakan parah dan korban jiwa cukup banyak.

Pada tanggal 28 Juni 1926, gempa dahsyat 7.8 Skala Richter mengguncang Padang Panjang. Akibat gempa ini tercatat korban tewas lebih dari 354 orang. Kerusakan parah terjadi di sekitar Danau Singkarak Bukit Tinggi, Danau Maninjau, Padang Panjang, Kabupaten Solok, Sawah Lunto dan Alahan Panjang. Gempa susulan mengakibatkan kerusakan pada sebagian wilayah Danau Singkarak. Tercatat di Kabupaten Agam sebanyak 472 rumah roboh, 57 orang tewas dan 16 orang luka berat. Di Padang Panjang sebanyak 2.383 rumah roboh, 247 orang tewas. Dampak gempa juga menimbulkan banyak tanah terbelah, longsoran di Padang Panjang, Kubu Krambil dan Simabur. Gempa kuat dengan magnitudo 5.6 Skala Richter juga pernah terjadi pada 16 Pebruari 2004. Getaran gempa ini dirasakan di sebagian besar daerah Sumatera Barat hingga pada VI MMI (Modified Mercalli Intensity) yang menimbulkan korban tewas sebanyak 6 orang dan meluluhlantakkan ratusan bangunan rumah di Kabupaten Tanah Datar. Selang beberapa hari kemudian, tepatnya pada 22 Pebruari 2004, gempa yang  lebih besar kembali mengguncang Sumatera Barat dengan magnitudo 6 Skala Richter. Yang mengakibatkan satu orang korban tewas dan beberapa orang luka parah serta ratusan rumah rusak berat di Kabupaten Pesisir Selatan.

Sumber

More about → Patahan Semangko (Sesar Semangko)

Patahan , Sesar , atau Fault

Seperti dikutip dari beberapa ahli geologi, Patahan atau Sesar adalah sebagai berikut :

Patahan/Sesar (Faults) adalah rekahan yang telah mengalami pergeseran atau perpindahan tempat atau dislokasi atau disposisi atau displacement karena adanya pengaruh gaya–gaya endogen baik tekanan maupun tarikan. Umumnya disertai oleh struktur yang lain seperti lipatan, kekar dsb (Ragan,1973).

Patahan atau sesar (fault) adalah satu bentuk rekahan pada lapisan batuan bumi yang menyebabkan satu blok batuan bergerak relatif terhadap blok yang lain.Pergerakan bisa relatif turun, relatif naik, ataupun bergerak relatif mendatar terhadap blok yg lain. Pergerakan yg tiba-tiba dari suatu patahan atau sesar bisa mengakibatkan gempa bumi.

Beberapa istilah yang dipakai dalam analisis sesar antara lain:

• Jurus sesar (strike of fault) adalah arah garis perpotongan bidang sesar dengan bidang horisontal dan biasanya diukur dari arah utara.
• Kemiringan sesar (dip of fault) adalah sudut yang dibentuk antara bidang sesar dengan bidang horisontal, diukur tegak lurus strike.
• Net slip adalah pergeseran relatif suatu titik yang semula berimpit pada bidang sesar akibat adanya sesar.
• Rake adalah sudut yang dibentuk oleh net slip dengan strike slip (pergeseran horisontal searah jurus) pada bidang sesar.

Bagian Bagian dari Patahan

Keterangan gambar tersebut adalah:
α = dip
β = rake of net slip
θ = hade = 90o – dip
ab = net slip
ac = strike slip
cb = ad = dip slip
ae = vertical slip = throw 

de = horizontal slip = heave

Adapun di lapangan indikasi suatu sesar / patahan dapat dikenal melalui :

• Gawir sesar atau bidang sesar

• Triangular Facet

• Breksiasi, gouge, milonit

• Deretan mata air

• Sumber air panas

• Penyimpangan / pergeseran kedudukan lapisan

• Gejala-gejala struktur minor seperti: cermin sesar, gores garis, lipatan dsb

 Cermin Sesar

Gores Garis

Dalam penjelasan sesar, digunakan istilah: 

Hanging Wall Block dan Foot Wall Block digunakan sebagai penunjuk bagian blok badan sesar. Hanging wall merupakan bagian tubuh batuan yang relatif berada di atas bidang sesar. Foot wall merupakan bagian batuan yang relatif berada di bawah bidang sesar.

Sesar dapat dibagi kedalam beberapa jenis/tipe tergantung pada arah relatif pergeserannya. Selama patahan/sesar dianggap sebagai suatu bidang datar, maka konsep jurus dan kemiringan juga dapat dipakai, dengan demikian jurus dan kemiringan dari suatu bidang sesar dapat diukur dan ditentukan.

1. Dip Slip Faults

Dip Slip Faults adalah patahan yang bidang patahannya menyudut (inclined) dan pergeseran relatifnya berada disepanjang bidang patahannya atau offset terjadi disepanjang arah kemiringannya. Sebagai catatan bahwa ketika kita melihat pergeseran pada setiap patahan, kita tidak mengetahui sisi yang sebelah mana yang sebenarnya bergerak atau jika kedua sisinya bergerak, semuanya dapat kita tentukan melalui pergerakan relatifnya. Untuk setiap bidang patahan yang yang mempunyai kemiringan, maka dapat kita tentukan bahwa blok yang berada diatas patahan sebagai “hanging wall block” dan blok yang berada dibawah patahan dikenal sebagai “footwall block”.

2. Normal Faults

Normal Faults adalah patahan yang terjadi karena gaya tegasan tensional horisontal pada batuan yang bersifat retas dimana “hangingwall block” telah mengalami pergeseran relatif ke arah bagian bawah terhadap “footwall block”.

3. Horsts & Gabens

Horsts & Gabens dalam kaitannya dengan sesar normal yang terjadi sebagai akibat dari tegasan tensional, seringkali dijumpai sesar-sesar normal yang berpasang pasangan dengan bidang patahan yang berlawanan. Dalam kasus yang demikian, maka bagian dari blok-blok yang turun akan membentuk “graben” sedangkan pasangan dari blok-blok yang terangkat sebagai “horst”. Contoh kasus dari pengaruh gaya tegasan tensional yang bekerja pada kerak bumi pada saat ini adalah “East African Rift Valley” suatu wilayah dimana terjadi pemekaran benua yang menghasilkan suatu “Rift”. Contoh lainnya yang saat ini juga terjadi pemekaran kerak bumi adalah wilayah di bagian barat Amerika Serikat, yaitu di Nevada, Utah, dan Idaho.

4. Half-Grabens

Half-Grabens adalah patahan normal yang bidang patahannya berbentuk lengkungan dengan besar kemiringannya semakin berkurang kearah bagian bawah sehingga dapat menyebabkan blok yang turun mengalami rotasi.

5. Reverse Faults

Reverse Faults adalah patahan hasil dari gaya tegasan kompresional horisontal pada batuan yang bersifat retas, dimana “hangingwall block” berpindah relatif kearah atas terhadap “footwall block”.

6. A Thrust Fault

A Thrust Fault adalah patahan “reverse fault” yang kemiringan bidang patahannya lebih kecil dari 150. . Pergeseran dari sesar “Thrust fault” dapat mencapai hingga ratusan kilometer sehingga memungkinkan batuan yang lebih tua dijumpai menutupi batuan yang lebih muda.

7. Strike Slip Faults

Strike Slip Faults adalah patahan yang pergerakan relatifnya berarah horisontal mengikuti arah patahan. Patahan jenis ini berasal dari tegasan geser yang bekerja di dalam kerak bumi. Patahan jenis “strike slip fault” dapat dibagi menjadi 2(dua) tergantung pada sifat pergerakannya. Dengan mengamati pada salah satu sisi bidang patahan dan dengan melihat kearah bidang patahan yang berlawanan, maka jika bidang pada salah satu sisi bergerak kearah kiri kita sebut sebagai patahan “left-lateral strike-slip fault”. Jika bidang patahan pada sisi lainnya bergerak ke arah kanan, maka kita namakan sebagai “right-lateral strike-slip fault”. Contoh patahan jenis “strike slip fault” yang sangat terkenal adalah patahan “San Andreas” di California dengan panjang mencapai lebih dari 600 km.

8. Transform-Faults

Transform-Faults adalah jenis patahan “strike-slip faults” yang khas terjadi pada batas lempeng, dimana dua lempeng saling berpapasan satu dan lainnya secara horisontal. Jenis patahan transform umumnya terjadi di pematang samudra yang mengalami pergeseran (offset), dimana patahan transform hanya terjadi diantara batas kedua pematang, sedangkan dibagian luar dari kedua batas pematang tidak terjadi pergerakan relatif diantara kedua bloknya karena blok tersebut bergerak dengan arah yang sama. Daerah ini dikenal sebagai zona rekahan (fracture zones). Patahan “San Andreas” di California termasuk jenis patahan “transform fault”.

 

More about → Patahan , Sesar , atau Fault

Perlipatan ( Folding )

Lipatan adalah hasil perubahan bentuk atau volume dari suatu bahan yang ditunjukkan sebagai lengkungan atau kumpulan dari lengkungan pada unsur garis atau bidang didalam bahan tersebut. Pada umumnya unsur yang terlibat di dalam lipatan adalah struktur bidang, misalnya bidang perlapisan atau foliasi. Lipatan merupakan gejala yang penting, yang mencerminkan sifat dari deformasi ; terutama, gambaran geometrinya berhubungan dengan aspek perubahan bentuk (distorsi) dan perputaran (rotasi).

Struktur Lipatan juga adalah peristiwa deformasi ada lapisan batuan yang terjadi akibat dari gaya tegasan sehingga batuan bergerak dari kedudukan semula membentuk lengkungan. Gerakan pada lapisan bumi yang tidak terlalu besar dan berlangsung dalam waktu yang lama sehingga menyebabkan lapisan kulit bumi berkerut atau melipat, kerutan atau lipatan bumi ini nantinya akan membentuk pegunungan lipatan yang dinamakan antliklinal, daerah lembah (sinklinal) yang sangat luas dinamakan geosinklinal.

Lipatan dapat terbentuk karena proses/pengaruh gaya-gaya seperti:

- Tektonik

- Gaya berat (pelengseran)

- Akibat pengaruh-pengaruh setempat

- Kompaksi

- Intrusi batuan beku dalam

- Injeksi garam (diapir)

Lipatan dijumpai dalam berbagai bentuk (geometri) dan ukuran yang biasa disebut sebagai “fold style”. Variasi geometri lipatan terutama tergantung pada sifat dan keragaman bahan dan asal kejadian mekanik pada saat proses perlipatan.

Secara umum terdapat “antiform” (bentuk tertutup keatas ) dan “synform” (bentuk tertutup kebawah). Suatu antiklin adalah bentuk lipatan dengan bagian lapisan tertua pada inti (sisi cekung permukaan lipatan) sedangkan sinklin dengan bagian termuda pada inti.

Pada perlipatan unsur-unsurnya dapat ditunjukkan pada suatu lipatan. Beberapa titik perlipatan di permukaan dideskripsikan seperti pada gambar 

• Hinge point

Titik maksimum pelengkungan pada lapisan yang terlipat.

•  Crest

Titik tertinggi pada lengkungan.

• Trough

Titik terendah pada pelengkungan.

•  Inflection point

Titik batas dari dua pelengkungan yang berlawanan.

Pada gambaran tiga dimensi, tempat kedudukan dari hinge-point pada satu permukaan lipatan akan berupa garis yang disebut sebagai hinge-line atau sumbu dari lipatan (fold-axis). Demikian pula titik-titik crest dan trough, yang merupakan perpotongan dari garis pada bidang perlipatan, yaitu crestal-line, dan trough-line, yang sejajar dengan sumbu perlipatan. Tempat kedudukan dari titik dan garis ini bergantung pada orientasi dari permukaan lipatan terhadap bidang horisontal. Unsur-unsur lipatan yang umumnya dapat dideskripsikan kedudukannya diantaranya adalah :

• Fold axis (sumbu lipatan/hinge line)

Garis maksimum pelengkungan pada suatu permukaan bidang yang terlipat.

• Axial plane (bidang sumbu)

Bidang yang dibentuk melalui garis-garis sumbu pada satu lipatan. Bidang ini

tidak selalu berupa bidang lurus (planar), tetapi dapat melengkung lebih umum

dapat disebutkan sebagai Axial surface.

• - Fold limb (sayap lipatan)

Secara umum merupakan sisi-sisi dari bidang yang terlipat, yang berada diantara

daerah pelengkungan (hinge-zone) dan batas pelengkungan (inflection line).

Berdasarkan bentuk lengkungannya, Struktur lipatan dapat dibagi dua, yaitu: Lipatan Sinklin dan Lipatan antiklin. Lipatan Sinklin adalah bentuk lipatan yang cekung ke arah atas, sedangkan lipatan antiklin adalah lipatan yang cembung ke arah bawah.

• Perlipatan Antiklin di lapangan

• Perlipatan Sinklin di lapangan

• Perlipatan Monoklin dilapangan

Macam Macam Perlipatan

Lipatan dapat dibagi lagi berdasarkan porosan lipatan atau garis sumbu dan bentuknya, sebagai berikut:

1.Lipatan Paralel

2.Lipatan Similar adalah lipatan dengan jarak lapisan sejajar dengan sumbu utama;

3.Lipatan Harmonik atau disharmonik adalah lipatan yang tidak teratur karena lapisannya tersusun dari bahan-bahan yang berlainan;

4.Lipatan Ptigmatik adalah lipatan terbalik terhadap sumbunya;

5.Lipatan chevron adalah lipatan bersudut dengan bidang planar;

6.Lipatan isoklin adalah lipatan dengan sayap sejajar yang disebabkan oleh tekanan yang terus menerus;

7.Lipatan klin bands adalah lipatan bersudut tajam yang dibatasi oleh permukaan planar;

8.Lipatan tegak adalah lipatan yang garis sumbunya membagi secara simetris atau sma besar antara antiklin dan sinklin;

9.Lipatan miring adalah lipatan yang garis sumbunya tidak simetris, membentuk sudut;

10.Lipatan menggantung adalah lipatan mirip lipatan miring tetapi bagian puncaknya terdorong sangat tinggi sehingga bentuknya seperti menggantung;

11.Lipatan rebah adalah lipatan yang tertekan terus menerus menyebabkan puncaknya melandai seperti rebahan;

12.Lipatan kelopak adalah lipatan yang bagian dalamnya bekerja daya tekanan dan sayap tengah tidak menjadi tipis;

13.Lipatan Seretan (Drag folds) adalah lipatan yang terbentuk sebagai akibat seretan suatu sesar.

More about → Perlipatan ( Folding )