Patahan (geologi)

Dalam geologi, patahan atau sesar adalah fraktur planar atau diskontinuitas dalam volume batuan, di mana telah ada perpindahan signifikan sebagai akibat dari gerakan massa batuan. Sesar-Sesar berukuran besar di kerak bumi merupakan hasil dari aksi gaya lempeng tektonik, dengan yang terbesar membentuk batas-batas antara lempeng, seperti zona subduksi atau sesar alih ragam. Energi yang dilepaskan menyebabkan gerakan yang cepat pada sesar aktif yang merupakan penyebab utama gempa bumi. Menurut ilmu geofisika, sesar terjadi ketika batuan mengalami tekanan dan suhu yang rendah sehingga sifatnya menjadi rapuh.

Bidang sesar adalah bidang yang mewakili permukaan fraktur pada patahan. Sebuah jejak sesar atau garis sesar adalah perpotongan dari bidang sesar dengan permukaan tanah. Sebuah jejak sesar biasa diplot pada peta geologi untuk mewakili suatu patahan.

Karena sesar biasanya tidak berdiri tunggal atau sendiri, ahli geologi menggunakan istilah zona sesar ketika mengacu pada zona deformasi yang kompleks terkait dengan bidang sesar.

Dua buah sesar bersandingan nonvertikal biasa disebut dinding menggantung dan dinding dasar. Berdasarkan definisi, dinding menggantung terjadi di atas bidang sesar dan dinding dasar terjadi di bawah bidang sesar. Terminologi ini datang dari dunia pertambangan: ketika mereka sedang bekerja di tubuh mineral berbentuk tabular, penambang berdiri di atas dinding dasar di bawah kakinya dan dengan dinding menggantung berada di atas mereka.^[1]

Mekanisme Sesar

Karena gesekan dan kekakuan batuan, batuan tidak bisa meluncur atau mengalir melewati satu sama lain dengan mudah dan kadang-kadang semua gerakan berhenti. Ketika ini terjadi, stres menumpuk di bebatuan dan saat mencapai tingkat yang melebihi ambang ketegangan, energi potensial akumulasi didisipasikan oleh pelepasan ketegangan, yang difokuskan ke sebuah bidang sepanjang di mana gerakan relatif tersebut ditampung - Sesar. Tegangan terjadi secara akumulatif atau instan, tergantung pada reologi dari batuan; kerak bawah dan mantel yang ductile mengakumulasi deformasi secara bertahap melalui gaya geser, sedangkan kerak atas yang brittle bereaksi dengan fraktur - lepasan tegangan seketika - menyebabkan gerakan sepanjang sesar. Sebuah sesar dalam batuan ductile juga dapat lepas seketika ketika laju regangan terlalu besar. Energi yang dilepaskan oleh lepasan tegangan-seketika menyebabkan gempa bumi, fenomena umum di sepanjang batas transform

Slip, heave, dan throw

Slip didefinisikan sebagai gerakan relatif dari fitur geologi yang hadir di kedua sisi bidang sesar, dan adalah vektor perpindahan. sense of slip didefinisikan sebagai gerakan relatif dari batuan di setiap sisi sesar sehubungan dengan sisi lain.^[2] Dalam mengukur pemisahan horizontal atau vertikal, throw dari sesar adalah komponen vertikal pemisahan dip dan heave dari sesar adalah komponen horisontal, seperti .^[3]

Vektor slip dapat dinilai secara kualitatif dengan mempelajari lipatan seret dari strata di kedua sisi sesar. Arah dan besarnya heave dan throw dapat diukur hanya dengan mencari titik perpotongan yang sama pada kedua sisi sesar (disebut Piercing point). Dalam praktiknya, biasanya hanya mungkin untuk menemukan arah slip sesar, dan perkiraan vektor dari throw dan heave.

Jenis sesar

Berdasarkan arah perlepasannya, sesar digolongkan menjnadi tiga:

sesar mendatar, di mana offset dominan horisontal (Horizontal), sejajar dengan jejak sesar.
sesar menaik turun, offset is di mana offset dominan vertikal, tegak lurus dengan jejak sesar.
sesar miring, Kombinasi sesar mendatar dan sesar menaik turun.

Berdasarkan arah gerak relatif hanging wall terhadap foot wall:

sesar turun/normal ; bila hanging wall relatif turun
sesar naik: bila hanging wall relatif naik

Berdasarkan ada tidaknya gerak rotasi:

sesar translasi: bila masing-masing blok tidak terjadi gerak rotasi
sesar rotasi: bila ada gerak rotasi blok terhadap blok yang lain

Sesar normal

Dikenal juga sebagai sesar gravitasi, merujuk kepada gravitasi sebagai daya utama yang menggerakannya. Ia juga dikenal sebagai sesar ekstensi sebab ia memanjangkan perlapisan, atau menipis kerak bumi.

Sesar normal yang mempunyai satah yang menjadi datar di bagian dalam bumi dikenali sebagai sesar listrik. Sesar listrik ini juga dikaitkan dengan sesar tumbuh, di mana pengendapan dan pergerakan sesar berlaku serentak.

Satah sesar normal menjadi datar ke dalam bumi, sama seperti yang berlaku ke atas sesar sungkup. Pada permukaan bumi, sesar normal juga jarang sekali berlaku secara bersendirian, tetapi bercabang.

Sesar Geser

Contoh gempa bumi, dengan patahan *Strike-slip*

Sesar geser (juga dikenal sebagai strike-slip fault), permukaan sesar (bidang) biasanya mendekati vertikal, dan footwall bergerak ke samping ke kiri atau ke kanan dengan sedikit gerakan vertikal. Sesar mendatar yang bergerak ke samping kiri disebut juga sesar sinistral dan sesar yang bergerak ke samping kanan disebut sesar dekstral. Masing-masing ditentukan oleh arah pergerakan tanah seperti yang terlihat oleh pengamat di sisi berlawanan dari patahan.^[4]

Kelas khusus sesar mendatar adalah sesar transformasi yang membentuk batas lempeng. Kelas ini terkait dengan pergeseran di pusat penyebaran, seperti punggungan tengah laut, atau, yang kurang umum, di dalam litosfer benua, seperti Transformasi Laut Mati di Timur Tengah atau Sesar Alpine di Selandia Baru. Sesar transformasi juga disebut sebagai batas lempeng "konservatif" karena litosfer tidak tercipta atau hancur.

Beberapa contoh sesar geser atau strike-slip fault adalah; Sesar Lembang, Sesar Semangko, dan Sesar San Andreas di California.