Geologi struktur

Formasi batuan terlipat, salah satu subjek studi geologi struktur

Geologi struktur adalah salah satu cabang ilmu geologi yang masuk dalam jenis geologi dasar. Kajian dalam geologi struktur meliputi gaya-gaya yang bekerja pada batuan dan pembentukan struktur geologi melalui proses-proses geologi dan mekanismenya. Tujuan dari kajian geologi struktur adalah memberikan pemahaman terhadap struktur geologi dan tektonika lempeng yang berkaitan dengan deformasi batuan. Analisis geologi struktur secara khusus menggunakan analisis dinamika yang memperhitungkan energi, gaya, tegangan dan regangan. Pengumpulan data pada geologi struktur harus sinkron dan mengandalkan intuisi dan kreativitas agar dapat menghasilkan informasi yang lengkap.

Kajian

Struktur geologi

Struktur geologi adalah hasil deformasi pada kerak yang terbentuk dalam waktu yang berkisar antara ratusan hingga jutaan tahun yang lalu. Struktur geologi terbagi menjadi dua jenis, yaitu struktur primer dan struktur sekunder. Struktur primer merupakans struktur geologi yang terbentuk sebelum atau bersamaan dengan pembentukan batuan. Sedangkan struktur sekunder merupakans struktur geologi yang terbentuk akibat gaya tektonik. Struktur primer terbentuk pada batuan sedimen maupun batuan beku. Pada batuan sedimen terbentuk strukutur yang meliputi bidang perlapisan, lapisan bersusun, lapisan silang siur dan jejak binatang. Sedangkan pada batuan beku dihasilkan struktur geologi yang disebut kekar kolom. Kekar kolom terbentuk akibat pendinginan rekahan-rekahan yang tegak lurus terhadap pendinginan aliran lava dan berbentuk segi enam. Sementara itu, struktur sekunder merupakan struktur geologi yang terbentuk setelah terbentuknya batuan. Bentuk dari struktur sekunder meliputi lipatan, kekar dan sesar.

Kekar

Kekar merupakan rekahan-rekahan pada batuan yang berbentuk lurus dan tidak menimbulkan pergeseran. Pembentukan rekahan secara umum akibat adanya tekanan dan tarikan, tetapi tidak memiliki pergerakan yang sejajar dengan bidang rekahan. Kekar membuat batua yang tersingkap menjadi terpisah-pisah menjadi blok-blok. Ukuran blok ditentukan oleh tingkat kerapatan kekar. Pada kekar umumnya terdapat dua jenis rekahan dengan sudut kemiringan antara 45 hingga 90 derajat. Luas wilayah kekar dapat mencapai ribuan meter persegi. Penyebabnya berkaitan dengan sesar besar atau oleh pengangkatan kerak. Secara umum, kekar terbentuk pada batuan yang regas. Selain dari hasil pembumbungan atau penekanan dan tarikan dari kerak, kekar juga dapat terjadi akibat pelepasan beban atau pemuaian batuan. Pada batuan vulkanik terbentuk kekar kolom sebagai akibat adanya tegasan yang muncul selama pendinginan lava. Kekar kolom ini terbentuk setelah batuan mengerut.

Sesar

Definisi mengenai sesar telah diberikan secara lengkap oleh para ahli geologi struktur. Definisi paling sederhana dan umum dari sesar adalah bidang rekahan yang disertai dengan rekahan. Marland Pratt Billings mendefinisikan sesar sebagai bidang rekahan yang disertai dengan pergeseran relatif dari satu blok batuan dengan blok batuan yang lain. Pergeseran relatif ini memiliki jarak dalam satuan milimeter hingga kilometer. Luas bidang pergeseran berkisar dalam satu sentimeter hingga kilometer.

Sesar selalu disertai dengan gempa bumi. Kejadiannya dalam waktu yang singkat, tetapi mencakup area yang luas. Gelombang deformasi menyebar ke segala arah akibat dari gempa bumi yang menyertai sesar. Magnitudo gempa bumi semakin besar ketika luas wilayah yang terdampak oleh sesar dan pergeserannya semakin luas. Berdasarkan arah pergeserannya, sesar dibedakan menjadi tiga jenis yaitu sesar tukik geser, sesar geser dan sesar miring. Sesar tukik geser hanya menghasilkan pergeseran yang arahnya vertikal. Sesar tukik geser dibagi menjadi dua jenis, yaitu sesar naik dan sesar turun. sesar geser hanya menghasilkan pergeseran ke arah horizontal, sedangkan sesar miring menghasilkan pergeseran ke arah vertikal dan horizontal.

Metode ilmiah

Geologi struktur dapat dipelajari menggunakan pengetahuan tiga dimensi yang umum digunakan pada bidang arsitektur. Hal lain yang juga diperlukan adalah peta topografi, gambar, foto dan citra satelit atau radar, dan data geofisika. Proses penyelidikan geologi struktur diadakan melalui pengamatan langsung pada lokasi yang telah ditetapkan. Penyelidikan geologi struktur diadakan di singkapan-singkapan batuan yang telah terdeformasi. Seluruh kondisi deformasi diamati. Mulai dari bentuk batuan yang terlipat atau tersesarkan, serta bentuk dan kekuatan deformasi. Informasi mengenai hal-hal tersebut diperoleh dengan pengukuran langsung terhadap unsur-unsur struktur geologi. Setiap unsur struktur geologi terdiri dari unsur mikro, meso dan makro yang saling berkaitan satu sama lain. Penyimpulan informasi diperoleh melalui pembentukan hubungan antara unsur struktur geologi mikro dengan unsur struktur geologi meso atau makro.

Pemetaan

Citra inframerah

Pemetaan pada geologi struktur lebih mengutamakan citra inframerah dibandingkan citra satelit. Sinar inframerah dapat menyerap warna. Pemakaian sinar inframerah sangat sesuai untuk bidang batuan yang melemah akibat infiltrasi oleh air permukaan. Pemakaian sinar inframerah juga sesuai untuk bebatuan yang membentuk badan sungai akibat terisi oleh air permukaan. Batuan akan ditampilkan dengan warna merah karena dapat memantulkan sinar inframerah, sedangkan air akan ditampilkan dengan warna yang lebih gelap. Cakupan pengamatan dengan citra inframerah berkisar antara skala 1:100.000 hingga 1:1.000.000.

Dukungan keilmuan

Struktur geologi sebagai kajian dari geologi struktur dapat dikaji dengan mudah melalui dukungan pengetahuan mengenai stratigrafi, sedimentologi dan paleontologi. Ketiga pengetahuan tersebut digunakan untuk menjelaskan dan menafsirkan urutan kedudukan asal dari suatu lapisan batuan. Pengkajian geologi struktur juga memerlukan pengetahuan tentang petrologi dan geokimia untuk menjelaskan asal usul struktur geologi. Sedangkan aktivitas struktur geologi khususnya yang resen dapat dijelaskan melalui pengetahuan geomorfologi. Pada struktur geologi di bawah tanah dan di dasar laut diperlukan dukungan pengetahuan mengenai geofisika, oseanografi dan geologi bawah tanah.

Penerapan

Eksplorasi dan penambangan mineral

Geologi struktur berperan penting dalam kegiatan penemuan, evaluasi dan pertambangan deposit mineral. Kegiatan ini dapat menerapkan geologi striuktur pada ukuran skala apapun. Namun, teknik dasar dari geologi struktur secara umum kurang dimanfaatkan atau diabaikan. Kegiatan geologi struktur sangat sulit di lakukan pada area yang tidak memiliki singkapan yang signifikan. Pada area tersebut, penyelidikan ilmiah menggunakan metode deduktif dibandingkan dengan metode induktif.

Penerapan geologi struktur dalam proses eksplorasi dan penambangan mineral secara efektif dilakukan dengan integrasi terhadap himpunan data dari ilmu kebumian yang tersedia. Ilmu-ilmu ini meliputi ilmu geofisika, kajian mengenai batuan utuh dan teknik pengujian khusus pada geokimia, alterasi, geokronologi, analisis cekungan, dan pemahaman tentang mineral.

Referensi

Daftar pustaka

• Mulyaningsih, Sri (2018). Pengantar Geologi Lingkungan (PDF) (edisi ke-3). Akprind Press. ISBN 978-602-7619-68-5. 
• Noor, Djauhari (2012). Pengantar Geologi (edisi ke-2). Pakuan University Press. 
• Vearncombe, J. R., Blenkinsop, T. G., dan Reddy, S. M. (2004). "Preface and Introduction—Applied Structural Geology in Mineral Exploration and Mining". Journal of Structural Geology. 26: 989–494. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
• Zuhdi, Muhammad (2019). Buku Ajar Pengantar Geologi (PDF). Mataram: Duta Pustaka Ilmu. ISBN 978-623-7004-21-9.