Geometri Unsur Struktur

1.            Geologi Struktur

            Geologi struktur merupakan ilmu yang berkonsentrasi mengenai distribusi tiga dimensi tubuh batuan dan permukaannya yang datar ataupun terlipat beserta susunan internal dari batuan tersebut. Ilmu geologi struktur mencakup bentuk permukaan yang juga dipelajari pada studi geomorfologi serta rekayasa geologi. Dengan mempelajari struktur tiga dimensi dari suatu batuan dan daerah, bisa disimpulkan mengenai sejarah tektonik lingkungan geologi pada masa lampau dan kejadian deformasinya yang dapat mengontrol stratigrafi dan geokronologinya.  

 

                                                                                                      

Gambar 1

Contoh Subyek Studi Geologi Struktur

            Geologi struktur ini juga dapat dikatakan sebagai cabang dari ilmu geologi yang berkonsentrasi pada proses-proses geologi yang terjadi dimana suatu gaya telah menyebabkan perubahan bentuk, susunan, ataupun struktur internal batuan kedalam bentuk susunan batuan yang lainnya. Oleh karena itu, untuk mempelajari geologi struktur harus sudah memahami tentang geometri.

            Bangun structural dan retakan seperti patahan, lipatan, foliasi dan kekar merupakan kelemahan internal batuan yang dapat mempengatuhi stabilitas suatu struktur rekayasa manusia, seperti bendungan, jalan luka, tambang terbuka, dan tambang bawah tanah atau jalan terowongan.

2.            Geometri Unsur Struktur

Unsur struktur merupakan gambaran tiga dimensi yang harus dikenal jenisnya dan diukur kedudukannya. Untuk itu diperlukan penerapan prinsip-prinsip geometri terhadap bentuk-bentuk unsur struktur-struktur geologi, baik yang dianggap struktur bidang maupun struktur garis. Hal ini penting untuk dapat membayangkan struktur didalam ruang, siatas dan dibawah suatu peta dari hasil pengamatan singkapan yang seringkali hanya terlihat pada pandangan dua dimensi.

Umumnya data yang diperoleh di lapangan dari pengamatan suatu singkapan sifatnya terbatas atau kurang lengkap. Hal ini dapat disebabkan karena keadaan singkapan di lapangan yang kurang baik. Untuk kasus seperti ini diperlukan kemampuan untuk dapat menentukan keadaan secara umum dan anggapan-anggapan terhadap data dari suatu singkapan. Sebagai contoh, terhadap suatu gejala struktur yang berupa breksi sesar yang tersingkap secara terpisah paada suatu sungai, diperlukan kemampuan mengumpamakan sebagai suatu bidang sesar yang mempunyai arah dan kemiringan tertentu.

Hasil pengamatan dan pengukuran di lapangan tersebut kemudian diolah dan disajikan dalam peta, penampang dan dilengkapi dengan sketsa serta diagram-diagram frekuensi, roset serta stereografi. Gejala struktur geologi umumnya merupakan unsur-unsur yang saling berhubungan didalam proses pembentukannya, misalnya hubungan antara kekar, sesar, lipatan, belahan, dan sebagainya. Dengan menerapkan prinsip strain dan stress, dapat dilakukan analisa kinematika dan dinamikanya.

Geometri unsur struktur pada dasarnya terdiri dari dua unsur, yaitu : geometri bidang atau struktur bidang, biasanya membahas tentang bidang perlapisan, kekar, sesar, foliasi, sumbu lipatan, dan lain-lain. Serta geometri garis atau struktur garis, meliputi gores-garis, liniasi, perpotongan dua bidang, dan lain-lain.

3.            Geometri Bidang

Geometri bidang juga sering disebut sebagai struktur bidang. Struktur bidang ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu struktur bidang riil dan struktur bidang semu. Struktur bidang riil ini merupakan struktur yang bentuk dan kedudukannya dapat diamati langsung di lapangan. Yang termasuk ke dalam struktur riil ini antara lain bidang perlapisan, bidang ketidakselarasan, bidang sesar, foliasi, serta kedudukan bidang yang terlipat.

Struktur semu merupakan struktur yang bentuk dan kedudukannya hanya bias diketahui dari hasil analisa struktur bidang riil yang lainnya, contohnya bidang poros lipatan. Dalam struktur bidang dikenal istilah-istilah, antara lain :

·           Jurus atau Strike

Jurus merupakan suatu arah yang dibentuk dari arah utara ke arah bidang perlapisannya.

·           Kemiringan atau Dip

Kemiringan merupakan sudut yang di bentuk dari dip direction ke bidang kemiringan suatu lapisan.

·           Kemiringan semu atau Apparent Dip

Kemiringan semu merupakan arah tegak lurus dari jurus dengan arah miringnya  bidang yang bersangkutan dan diukur dari arah utara.

 

                                                                                                       

Gambar 2

Strike dan Dip

·           Kedudukan atau Attitude

Kedudukan merupakan batasan umum untuk orientasi arah dari suatu bidang atau garis dalam ruang, umumnya dihubungkan dengan koordinat geografi dan bidang horizontal, terdiri dari komponen arah dan kecondongan.

·           Arah atau Bearing

Arah dari suatu garis pada bidang horizontal, umumnya dinyatakan dengan azimuth atau besaran  sudut horinzontal dengan garis tertentu,

·           Kecondongan atau Inclination

Kecondongan adalah batasan umum unutk sudut vertikal diukur ke bawah dari bidang horizontal ke satu bidang atau garis,

Dalam pemecahan masalah pada struktur bidang, digunakan metoda grafis untuk menggambarkan kedudukan dari gambaran tiga dimensi menjadi gambaran dua dimensi. Untuk pemecahan masalah tersebut, salah satu cara yang paling praktis adalah dengan cara proyeksi ortografis. Dalam proyeksi ortografis terdapat istilah-istilah, yaitu :

·                Image Plan, adalah bidang yang tegak lurus garis pandang terletak antara mata pengamat dengan objek yang akan digambar

·                Line of Sight, adalah suatu garis yang berasal dari mata pengamat sampai ke suatu titik tertentuk dalam objek serta sifatnya saling sejajar.

·                Horizontal Plane, adalah bidang khayal yang kedudukannya horizontal seta merupakan tempat kedudukan titik-titik yang mempunyai ketinggian sama. Garis proyeksi dari suatu titik sifatnya akan vertikal dan tegak lurus terhadap bidang ini.

·                Front Plane, adalah bidang khayal yang kedudukannya vertikal dan tegak lurus terhadap bidamg horizontal. Garis proyeksi yang ditarik dari suatu titik yang sifatnya horizontal dan tegak lurus terhadap bidang ini.

·                Profile Plane, adalah bidang khayal yang kedudukanya vertical dan tegak lurus terhadap Horizontal Plane dan Front Plane. Garis vertikal yang ditarik dari suatu titik, sifatnya horizontal dan tegak lurus terhadap bidang.

·                Folding Line, adalah garis khayal yang merupakan perpotongan dua bidang proyeksi. Garis ini berfungsi sebagai sumber putar bidang proyeksi vertikal sehingga kedudukannya menjadi horizontal. Prinsip ini merupakan salah satu dasar dari proyeksi ortografi yang merubah gambaran tiga dimensi menjadi dua dimensi.

Untuk menentukan kedudukan bidang dari tiga titik yang diketahui posisi dan ketinggiannya, dimana titik tersebut terletak pada bidang rata yang sama. Dan bidang tersebut tidak terlipat atau terpatahkan serta ketiga titik tersebut ketinggiannya berbeda. Penulisan geometri garis didahulukan dengan arah strike-nya kemudian dituliskan besar dip, yaitu seperti Strike / Dip. Contohnya N 120° E/45°.

4.            Geometri Garis

Geometri garis atau struktur garis dibedakan sama seperti geometri bidang, yaitu geometri garis riil dan geometri garis semu. Geometri garis riil adalah struktur garis yang arah dan kedudukannya dapat diamati langsung di lapangan, misalnya gores garis yang terdapat pada bidang sesar. Sedangkan struktur garis semu adalah struktur garis yang arah dan kedudukannya ditafsirkan dari orientasi unsur-unsur struktur yang membentuk kelurusan atau liniasi.

Berdasarkan seat pembentukanya struktur garis dapat dibedakan menjadi struktur garis primer dan struktur garis sekunder. Yang termasuk contoh dari struktur garis primer adalah liniasi atau penjajaran mineral-mineral pada batuan beku tertentu, arah liniasi struktur sedimen. Sedangkan yang termasuk struktur garis sekunder adalah gores-garis, liniasi memanjang fragmen breksi sesar.garis poros lipatan dan kelurusan-kelurusan topografi, sungai, dan sebagainya.

 

                                                                                                  

Gambar 3

Definisi Kedudukan Garis dalam Ruang

Kedudukan Struktur garis ada beberapa macam. Kedudukan struktur garis dikenal dengan istilah-istilah, sebagai berikut :

·           Dip Direction

Dip Direction merupakan suatu arah yang dibentuk secara tegak lurus dari bidang horizontal.

·           Arah penujaman atau Trend

Arah penunjaman adalah jurus dari bidang vertical yang melalui garis dan menunjukan arah penunjaman garis tersebut.

·           Arah kelurusan

Arah kelurusan adalah jurus dari bidang vertikal yang melalui garis tetapi tidak menunjukan arah penunjaman garis tersebut menunjukkan arah-arah dimana, salah satu arahnaya merupakan sudut pelurusnya

·           Pitch

Adalah besar sudut antara garis dengan garis horisontal, yang diukur pada bidang dimana garis tersebut terdapat besarnya pitch sama dengan atau lebih kecil 90°

            Penulisan pada geometri garis berbeda dengan geometri bidang. Pada geometri garis penulisan dip didahulukan, seperti dip, kuadran. Contohnya : 40°, S 30° W. Dari cara penulisan ini dapat diketahui bahwa struktur garis ini menunjukkaan arah dip direction bukan strike seperti pada struktur bidang.