Sesar Turun (Normal Fault)

Sesar turun disebabkan oleh gaya tegangan yang mengakibatkan tertariknya kekar bumi ke arah yang berlawanan. Sesar ini biasa terjadi karena adanya pengaruh gaya gravitasi. Secara umum, sesar normal terjadi sebagai akibat dari hilangnya pengaruh gaya sehingga batuan menuju ke posisi seimbang (isostasi). Sesar normal juga dapat tejadi dari kekar tension, release maupun kekar gerus. Daerah yang mengalami sesar turun biasa ditandai oleh adanya lembah dan lereng yang curam.

Sesar normal banyak terdapat pada daerah dengan gejala tektonik tariakn, pada pegunungan lipatan, bagian luar suatu jalur orogen, bagian puncak kubah atau lipatan, atauupun sebagai pencerminan diatas permukaan dari gejala sesar yang letaknya lebih dalam.

Secara umum, sesar didefinisikan sebagai bidang retakan yang mempunyai pergerakan searah dengan arah retakan. Ukuran pergerakan ini bersifat relatif dan kepentingannya juga relatif. Pada permukaan bidang sesar terdapat gores-garis sesar (slicken-side) yang dicirikan oleh permukaan yang licin, pertumbuhan mineral dan tangga-tangga kecil. Arah pergerakan sesar ini dapat ditentukan oleh arah gores garisnya.

Deformasi kerak bumi digolongkan menjadi dua, yaitu gerakan yang lamban disertai gerakan bertahap termasuk deformasi ductile, dan gerakan mendadak yang melibatkan rekahan pada batuan regas (brittle). Sekali rekahan dimulai, akan timbul gesekan yang diikuti pergeseran , kemudian perlahan-lahan stress terkumpul atau tertahan selama gesekan antara kedua sisi sesar, selama ia dapat mengatasinya. Kemudian secara mendadak terjadi lagi pergeseran. Jika stress tetap ada, perulangan penumpukan stress yang diakhiri dengan pergeseran mendadak terjadi berulang kali.

Jika proses pergeseran ini terjadi di bagian atas dari kerak bumi dimana temperaturnya rendah dan kemudian diberikan gaya ekstensional, batuan akan terdeformasi secara brittle menjadi sebuah sesar normal. Di level yang lebih bawah daripada kerak dimana temperaturnya lebih tinggi daripada temperatur kerak, akan mengakibatkan deformasi ductile mengakibatkan lapisan batuan mengalami penipisan dan stretching.

Hal ini mengindikasikan bahwa pada suatu deformasi terdapat transisi gradual dari zona brittle di bagian atas dari kerak bumi, menuju zona ductile, dimana intensitas temperaturnya bertambah seiring kedalaman.

Sesar normal memiliki banyak jenis, untuk standar sesar normal, fault plane-nya berorientasi pada kemiringan 30-90 derajat diukur dari horizontal. Sesar normal ini memiliki komponen pergerakan horizontal maupun vertikal. Umumnya terjadi karena adanya tensional stress dan sebagai hasil dari pergerakan hanging wall yang bergerak relatif turun terhadap footwall.

Bentuk lain dari sesar normal adalah detachment fault. Pebedaan kenampakan fisik dari model sesar normal diakibatkan oleh adanya perbedaan material penyusunnya, perbedaan nilai constrain atau tegangan yang terdapat di suatu sesar, perkembangannya suatu sesar (apakah dip nya akan bertambah seiring kedalaman, atuakanh konstan) dan distribusi displacement di suatu zona sesar. Jika suatu sesa rnormal digolongkang sebagai detachment fault, fault plane-nya berorientasi pada kemiringan kurang dari 30 derajat. Sesar jenis ini, pergerakannya lebih cenderung horizontal daripada vertikal dikarenakan sudut fault plane yang kecil. Sesar jenis ini kuga terjadi sebagai akibat adanya tensional stress. Sesar detachment sering kita temui pada daerah hi-grade metamorphic rock di footwall-nya. Karena temperatur yang tinggi ini, sesar cenderung lebih ductile dan bergerak pada kemiringan yang relatif kecil.

Terkadang sesar turun ditemukan berpasangan dimana bagian lempeng yang berada diantara 2 sesar, akan naik atau turun, bergantung arah sesarnya. Bentuk lain dari sesar normal adalah graben dan horst. Graben adalah blok yang bergerak kebawah yang kedua sisinya terikat oleh sesar normal yang non–parallel. Horst adalah blok yang terangkat keatas yang dikedua sisinya terikat oleh sesar normal yang non-parallel.

Bentuk lain dari sesar normal adalah half graben terjadi ketika sesar yang saling pararel berada di sisi yang bersebelahan dari blok yang tebangun, tetapi blok tersebut memliliki kemiringan karena bergerak turun dalam sebuah graben. Half graben ini memiliki kedalaman di arah yang sama, diantara fault yang saling berotasi.

Selain jenis sesar yang telah disebutkan diatas, bentuk lain dari sesar normal adalah sesar listric. Sesar jenis ini mempunyai geometri bidang yang cekung keatas, dimana dip atau kemiringan dari sesar listrik ini berkurang seiring bertambahnya kedalaman. Sesar ini juga terdapat di zona ekstensional yang yang detachment fracture-nya lebih mengikuti bentuk lengkungan daripada planar. Blok hanging wall dapat berotasi dan meluncur sepanjang fault plane (contoh: slump) atau dapat juga tertarik dari fault utamanya, dan meluncur hanya sepanjang bagian yang dip-nya rendah.

Berdasarkan model Closs, bentuk dan perkembangan dari inti sesar normal, distribusi displacementnya tidak terlalu tertekan ke bawah (unconstrained). Normal fault yang berkembang di clay ataupun sand diantar 2 percabangan divergensi, metal sheet nya akan teroverlap dan berpropagasi keatas.

Berdasarkan model Mc Clay, bentuk dan perkembangan dari inti sersar normal, distribusi displacementnya lebih tertekan ke bawah (constrained). Blok yang rigid dan berlaku seperti dasar horizontal, disebut sebagai footwall dari pokok normal fault, dan sand berperan sebagai strata hangingwall. Selama pemodelan, satu sheet plastik membawa sand turun meluncur dari permukaan blok footwall dan sepanjang dasar horizontal. Dalam model ini, blok footwall yang rigid dan dasar horizontal, bentuknya telah ditetapkan oleh pokok normal fault. Sheet plastic ini mencegah terbentuknya bentuk sesar dari perubahan pemodelan dan menentukan sebuah distribusi displacement magnitude yang konstan di pokok sesar normalnya.

Kita bisa menghasilkan model sesar normal yang kita inginkan untuk mempelajari bagaimana bentuk sesar dan distribusi displacement mempengaruhi deformasi hangingwall. Dalam pemodelan yang dicontohkan, sebuah blok rigid dan dasar horizontal berperan sebagai footwall dan pokok normal fault, sedangkan lapisan yang basah (wet) adalah clay homogen yang berperan sebagai strata hanging wall. Meluncurnya permukaan blok footwall baik secara planar ataupun dengan sebuah cekungan keatas atau disebut convex-upwards bend. Tidak seperti model Mc Clay dimana model pokok sesar normal dapat berubah selama pemodelan distribusi displacementnya di permukaan slope dapat berubah-ubah. Dalam experimen ini, sebuah sheet mylar dibawah lapisan clay dapat mencegah perubahan bentuk dari pokok sesar normal dan menetukan sebuah distribusi displacement magnitude yang konstan di pokok sesar normalnya.

Dihubungkan dengan prinsip tegasan utama (pelajari prinsip kekandasan batuan), pola kekar-kekar ini akan mengikuti prinsip tegasan (σ1, σ2, σ3). σ1 merupakan stress terbesar yang mempengaruhi pergerakan sesar dan σ2 merupakan stress yang tegak lurus dengan σ1 yang memiliki magnitude kecil (atau bahkan 0) yang tidak terlalu berpengaruh terhadap pergerakan sesar. Sedangkan σ3 merupakan stress gaya yang tegak lurus dengan σ1 dan σ2 yang merupakan hasil dari tekanan yang diberikan oleh σ1.

Beberapa contoh yang dipakai sebagai analisis pergerakan sesar misalnya :

1. Hubungan antara tegasan utama dan pola kekar gerus yang berpasangan atau sesar mendatar utama.

2. Hubungan antara sesar atau jalur sesar dengan struktur kekar (tension gash dan shear) atau lipatan minor yang menyertai.

3. Hubungan antara dan pola keterakan (strain ellips) di dalam jalur sesar.

Untuk mempermudah dalam memperoleh gambaran tiga dimensi, gambaran pada tampak peta diuraikan sebagai unsur-unsur geometri bidang atau garis. Bidang gambar dapat dianggap sebagai bidang bantu (auxillary plane). Dengan mengacu pada prinsip diatas, kedudukan ataupun dari suatu sesar dan semua struktur yang dipakai sebagai kriteria untuk menafsirkan gerak sesar dapat diperhitungkan posisinya menurut model teoritis yang berlaku. Karena kedudukan unsur-unsur struktur tidak selalu vertikal, penyelesaian akan lebih mudah dilakukan dengan jaring stereografi (Wulf net atau Schmidt net).

Sesar Mendatar (Strike Slip)

TERIMA KASIH ATAS KUNJUNGAN SAUDARA
Semoga artikel ini bermanfaat bagi saudara. Jika ingin mengutip, baik itu sebagian atau keseluruhan dari isi artikel ini harap menyertakan link dofollow ke http://kicaulebah.blogspot.com/2010/09/sesar-turun-normal-fault.html. Terima kasih sudah singgah membaca artikel ini.