Sesar Bumi Earth Fault dan Orientasinya

30 o. Throw adalah jarak pergeseran pada bidang vertikal p. True Displacement adalah arah dan besarnya jarak pergeseran blok yang sebenarnya q. Dip of Fault adalah sudut yang dibentuk antara bidang sesar dengan bidang horizontal r. Strike of Fault adalah garis yang dibentuk oleh perpotongan bidang sesar dengan bidang horizontal s. Sense of Displacement adalah gerak relatif suatu blok terhadap blok yang berada di hadapannya Untuk strike slip adalah sinistral atau dekstral, sedangkan untuk dip slip adalah normal atau naik t. Separation atau pergeseran semu adalah jarak tegak lurus antara dua blok yang bergeser dan diukur pada bidang sesar u. Strike Separation adalah komponen separation yang diukur sejajar terhadap jurus bidang sesar v. Dip Separation adalah komponen separation yang diukur sejajar dengan kemiringan bidang dip sesar w. Slicken Side atau cermin sesar adalah bidang sesar yang permukaannya licin x. Slicke Line atau gores garis adalah jejak pergeseran berupa garis-garis lurus kadang melengkung yang disebabkan oleh gerusan antar blok yang saling bergesekan y. Pitch adalah sudut lancip yang dibentuk antara gores garis dengan jurus bidang sesar 31 . Gambar 2.13 Parameter Bidang Sesar Mekanisme Sumber Gempa Sesar dapat diklasifikasikan berdasarkan : a. Orientasi pola tegasan utama b. Gerak relatifnya Sense of displacement dan unsur geometrinya c. Rake dari net slip d. Separation dan slip e. Dip of fault dan pitch of net slip f. Tipe gerakannya. Gambar 2.14 Arah Bidang Pergerakan Sesar Di bawah ini akan dibahas beberapa pendapat ahli geologi struktur dalam membuat klasifikasi sesar, yaitu antara lain : • Anderson, 1951 32 Membuat klasifikasi sesar berdasarkan pada pola tegasan utama sebagai penyebab terbentuknya sesar. Berdasarkan pola tegasannya ada 3 tiga jenis sesar, yaitu sesar naik thrust fault, sesar normal normal fault dan sesar mendatar wrench fault. Normal fault, jika tegasan utama atau tegasan maksimum, posisinya vertical Wrench fault, jika tegasan menengah atau intermediate, posisinya vertical Thrust fault, jika tegasan minimum, posisinya vertical • Angelier, 1979 Membuat klasifikasi sesar berdasarkan gerak relatifnya Sense of displacement dan unsur geometrinya, berupa gores-garis R, pitch i, sudut kemiringan dip bidang sesar, pergeseran vertikal atu throw RV, pergeseran transversal atau heave RHT dan pergeseran longitudinal RHL. Jenis sesar di dalam klasifikasi ini tergantung pada besarnya nilai RHL dan RHT. RHL dan RHT ditentukan berdasarkan besarnya pitch dan dip. Secara matematis adalah : • RHL = R cos I • RHT = R sin i cos • RV = R sin i sin Berdasarkan pada nilai RHL dan RHT, maka sesar dapat dikelompokan menjadi : a. Sesar naiknormal mendatar, yaitu apabila RHT RHL 33 b. Sesar mendatar naiknormal, apabila RHL RHT c. Sesar naik atau normal murni, apabila RHT 90 Pitch 80 d. Sesar mendatar murni , apabila RHL 90 Pitch 10 • Billing, 1977 Ada 5 lima aspek dalam membuat klasifikasi sesar, yaitu : 1. Rake dari net slip 2. Kedudukan sesar relatif terhadap kedudukan batuan yang ada di sekitarnya 3. Pola sesar 4. Sudut kemiringan sesar 5. Pergerakan relatif sesar. Berdasarkan kedudukan sesar relatif terhadap kedudukan batuan yang ada di sekitar, terdapat 6 jenis sesar, yaitu Sesar jurus Strike fault, Sesar perlapisan Bedding fault, Sesar kemiringan Dip fault, Sesar diagonal Oblique or diagonal fault , Sesar Longitudinal Longitudinal fault dan Sesar transversal Transverse fault. • Sesar jurus Strike fault adalah sesar yang arah jurusnya sejajar dengan arah jurus batuan di sekitarnya. • Sesar perlapisan Bedding fault adalah sesar yang jurusnya sejajar dengan bidang perlapisan batuan. • Sesar kemiringan Dip fault adalah sesar yang jurusnya tegak lurus terhadap jurus perlapisan batuan di sekitarnya. 34 • Sesar diagonal Oblique or diagonal fault adalah sesar yang jurusnya membentuk sudut lancip dengan jurus lapisan batuan yang ada di sekitarnya. • Sesar Longitudinal Longitudinal fault adalah sesar yang jurusnya sejajar dengan jurus struktur regional di daerah tersebut. • Sesar transversal Transverse fault adalah sesar yang arah jurusnya membentuk sudut atau tegak lurus terhadap arah umum jurus lapisan batuan di daerah dimana sesar tersebut berada. Gambar 2.15 Slip Direction dan Strike Direction Parameter Berdasarkan Separation, sesar dikelompokan mejadi 3 tiga, yaitu Dip separation fault , Strike separation fault dan Combined separation fault : • Dip separation fault, terdiri atas Normal separation fault, reverse separation fault dan Thrust separation fault • Strike separation fault, terdiri atas Left lateral separation fault dan Right separation fault • Combined dip and strike separation fault, merupakan kombinasi dip dan strike separation, misalnya Normal left lateral separation fault, dsb. 35 Berdasarkan genetis atau gaya yang bekerja padanya, jenis bidang sesar dibedakan menjadi : 1. Sesar Naik Thrust faultReserve fault Terjadi apabila hanging wall relatif bergerak naik terhadap foot wall. Berdasarkan sistem tegasan pembentuk sesarnya, posisi tegasan utama dan tegasan minimum adalah horizontal dan tegasan menengah adalah vertikal. Umumnya sesar naik tidak pernah berdiri sendiri atau berkembang tunggal. Sesar selalu membentuk suatu zona fault zone, sehingga pada zona sesar dijumpai sejumlah bidang sesar. Masing- masing bidang sesar tersebut membentuk pola yang sama, yaitu bidang sesar umumnya memiliki arah kemiringan yang sama dan arah jalur sesarnya relatif sama. Sejumlah sesar naik Thrust zone yang terbentuk pada periode tektonik yang sama dinamakan sebagai Thrust Systems. Boyer dan Elliott, 1982 2. Sesar Mendatar Strike slip faultTranscurent faultWrench fault Sesar mendatar Strike slip fault atau Transcurent fault atau Wrench fault adalah sesar yang pembentukannya dipengaruhi oleh tegasan kompresi. Posisi tegasan utama pembentuk sesar ini adalah horizontal, sama dengan posisi tegasan minimumnya, sedangkan posisi tegasan menengah adalah vertikal. Umumnya bidang sesar mendatar digambarkan sebagai bidang vertikal, sehingga istilah hanging wall dan foot wall tidak lazim digunakan di dalam sistem sesar ini. 36 3. Sesar Turun Ekstensional faultNormal fault Sesar Turun Ekstensional faultNormal fault terbentuk akibat adanya tegasan ekstensional gaya tarikan, sehingga pada bagian tertentu gaya gravitasi lebih dominan. Kondisi ini mengakibatkan dibeberapa bagian tubuh batuan akan bergerak turun yang selanjutnya lazim dikenal sebagai proses pembentukan sesar normal. Gambar 2.16 Tipe-tipe Arah Pergerakan Sesar Sesar normal terjadi apabila Hanging wall relatif bergerak ke bawah terhadap foot wall. Gerak sesar normal ini dapat murni tegak atau disertai oleh gerak lateral sinistral atau dekstral. Sistem tegasan pembentuk sesar normal adalah ekstensional, dimana posisi tegasan utamanya vertikal sedangkan kedudukan tegasan menengah dan minimum adalah lateral.

2.5.2 Penentuan Mekanisme Sumber Gempa Bumi Menggunakan Polaritas Gerakan Pertama Gelombang P

Mekanisme sumber gempa bumi merupakan metode yang digunakan untuk menentukan jenis sesar dengan cara menentukan parameter-parameter sesar yang terdiri dari strike, dip, dan rake. Mekanisme sumber gempa bumi dapat ditentukan dengan beberapa cara, antara lain dengan menggunakan polaritas gerakan pertama gelombang P. Berdasarkan sifat radiasi gelombang P, polaritas gerakan pertama gelombang P dibedakan dalam bentuk gerakan kompresi dan 37 dilatasi. Gerakan kompresi ditandai arah gerakan pertama naik, sedangkan gerakan dilatasi ditandai arah gerakan pertama turun. Gambar 2.8 menunjukan contoh polaritas gerakan pertama gelombang P. Lingkaran penuh menggambarkan gerakan pertama gelombang P ke atas kompresi dan lingkaran kosong menggambarkan gerakan pertama gelombang P ke bawah dilatasi. Dua garis putus-putus yang saling tegak lurus memisahkan kelompok gerakan kompresi dan dilatasi. Kedua garis tersebut dinamakan garis nodal dimana tidak terdapat gerakan gelombang P disepanjang garis tersebut. Kelompok gerakan kompresi dan dilatasi yang dipisahkan oleh garis nodal dinamakan kuadran yang letaknya saling berhadapan, saling tegak lurus dan luasnya sama besar. Gambar 2.17 Polaritas gerak pertama gelombang P Sejak model ini ditemukan tahun 1917 banyak sekali analisis telah dilakukan terhadap gempa bumi yang hampir semuanya menggambarkan pola- pola sistematis gerakan pertama gelombang P. Pengamatan ini menunjukkan bahwa hampir semua mekanisme pergerakan sumber gempa bumi dapat dijelaskan dengan sistem gaya sederhana. Sejak tahun 1960-an model kopel ganda ditetapkan dan banyak digunakan oleh para pakar di bidang seismologi sebagai 38 sistem gaya yang dapat menjelaskan polarisasi gerakan pertama gelombang P secara ilmiah.

2.5.3 Deskripsi Matematis Bidang Sesar dan Kemiringan Slip Vector

Bidang sesar dan kemiringan Slip Vektor dapat dideskripsikan secara matematis dengan ilustrasi bidang sesar berikut : Gambar 2.18 Orientasi bidang sesar yang terdiri dari strike, dip, dan rake Dalam sistem koordinat x, y, z = North, East, Down dengan nilai n sebagai berikut : n = − sin δ cos s + sin δcos s − cos δ 2.1 Sedangkan nilai strike-nya adalah: = cos s + sin 2.2 Vektor e adalah bidang vertikal antara dua bidang sesar yang saling berpotongan, terletak pada: = = cos δ sin s + cos δ cos s – sin δ 2.3 Vektor e dan c merupakan bidang sesar yang saling tegak lurus, sehingga nilai sudut rake ditentukan dengan: = + 2.4