geologi: Tektonik dan Struktur

Geologi struktur dan tektonik :

Keduanya sama mengkaji deformation of earth’s crust and lithosphere;

Geologi struktur biasanya terkait dengan struktur pada skala regional dan mikroskopik (misal, individual structures or structural systems);

Tektonik terkait dengan skala yang regional dan global (misal, orogenic system, development of sedimentary basins, metamorphism, dan igneous activities yang terkait dengan deformasi batuan. dll.).

Tektonik memperhatikan absolute geologic time selama struktur terbentuk, sedangkan studi geologi struktur hanya tahapan relatif dari deformasi.

TEKTONIK

"Tectonics" = tektonik : istilah yang menunjuk pada deformasi kerak bumi

"Plate" = lempeng : menunjuk pada pembagian dari kerak bumi dan litosfer (lithosphere) menjadi sejumlah blok yang padu secara tektonik (tectonically coherent blocks) 

"Plate Tectonics" = tektonik lempeng : menunjuk pada pembentukan dan migrasi dari lempeng-lempeng litosferik ini.

Problem : rentang waktu dari gerak lempeng (plate motion) pada tingkatan 10 – 100 juta tahun.

Teori disimpulkan dari bukti-bukti yang terekam pada batuan-walaupun seringkali sukar untuk diinterpretasi dan kadangkala tidak meyakinkan (inconclusive).

1. Teori tektonik lempeng (The theory of plate tectonics) merupakan perkembangan terakhir dari ilmu-ilmu geologi (geological sciences), yang mulai diterima komunitas ilmiah sejak awal 1960-an. 

2. Mula-mula, paradigma geologi didominasi oleh pandangan yang meyakini bahwa cekungan laut (ocean basins) dan massa daratan benua (continental land masses) adalah permanen dan tetap pada permukaan bumi.

3. Teori tektonik lempeng saat ini mengenali bahwa posisi massa daratan adalah tidak tetap, namun bergerak pada permukaan bumi sepanjang sejarah geologi

Cekungan laut/kerak samudra terbentuk dan terubah secara terus menerus melalui proses-proses tektonik.

Tektonik Global itu merupakan suatu konsep tektonik lempeng yang merupakan gabungan dari banyak kejadian geologi yang menjelaskan adanya bukti-bukti pergerakan lempeng – lempeng tektonik. Bukti-bukti tersebut, dijelaskan dalam beberapa teori mengenai tektonik lempeng. Salah satu teori tektonik lempeng adalah teori apungan benua (continental drift), yang menyatakan bahwa benua-benua yang sekarang ada, dulu adalah satu bentang muka yang bergerak menjauh sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti bumi. Dan kekuatan untuk pergerakan tersebut adalah dari arus konveksi yang ada di dalam mantel bumi. Jadi pada 200 juta tahun yang lalu, semua benua masih berkumpul menjadi satu, sekitar 160 juta tahun yang lalu, pangea terpisah menjadi dua benua besar, yaitu Laurasia dan Gondwanaland. Setelah sekian lama, kedua benua tersebut terpecah-pecah menjadi beberapa benua dengan bentuk yang terlihat sekarang. Saat ini terdapat tujuh buah lempeng tektonik yang besar dan beberapa lempeng yang kecil. Lempeng yang besar meliputi lempeng Pasifik, Lempeng North American, Lempeng Eurasia, Lempeng Antartika, Lempeng Australia dan lempeng Afrika. Lempeng – lempeng tektonik ini dapat bergerak relative terhadap suatu tempat yang tetap pada lapisan mantel dan pergerakan relative antara satu lempeng tektonik dengan lempeng lainnya, baik divergen, konvergen dan transform. Pergerakan lempeng-lempeng tektonik ini disebabkan karena adanya aliran konveksi. Lempeng India-Australia bergerak ke utara, lempeng Pasifik ke Barat sedangkan Eurasia relative diam.

STRUKTUR

Geologi struktur adalah ilmu yang mempelajari deformasi batuan yang membentuk lapisan atas bumi. Di dalam buku Principles of Structural Geology karangan John Suppe (1985) terdapat 3 prinsip utama dalam mempelajari geologi struktur yakni:

• Prinsip deformasi yaitu stress, strain, proses fisik batuan yang terdeformasi seperti elastic, plastic dan brittle.
• Prinsip dalam mendeskripsi Jenis-jenis struktur geologi seperti kekar, sesar, lipatan dll.
• Prinsip deformasi dalam skala yang besar seperti regional struktur geologi dan aspek paleogeography. Ada 3 jenis stress (gaya yang bekerja pada suatu permukaan (persatuan luas).

1. Compressive forces: dihasilkan oleh gaya eksternal yang saling berhadapan dan menekan batuan. batuan akan mengalami pemendekan.

2. Tensional forces : dihasilkan oleh gaya eksternal yang saling berhadapan dan menjauhi batuan. batuan akan mengalami pemanjangan.

3. Shearing forces : dihasilkan oleh gaya eksternal yang saling sejajar namun berlawanan arah. batuan akan mengalami pergeseran antar perlapisan.

Deformasi akan bersifat elastis, bila material yang terkena deformasi kembali ke bentuk semula ketika deformasi dihilangkan. Sedangkan deformasi dengan sifat permanen akan dicapai ketika material mencapai batas elastisitasnya (plastis). Material bersifat liat (ductile) digambarkan oleh kurva A Material bersifat rapuh (brittle) digambarkan oleh kurva.

Faktor yang Mempengaruhi Jenis deformasi:

1. Tekanan, dimana tekanan rendah: brittle deformation, tekanan tinggi: ductile deformation.

2. Jenis batuan dimanabatuan beku: brittle deformation, batuan sedimen: ductile deformation.

3. Suhu, suhu rendah: brittle deformation, suhu tinggi: ductile deformation.

4. Durasi Stress, dimana durasi singkat: brittle deformation, durasi lama: ductile deformation.

Tegangan (stress) adalah gaya yang bekerja pada permukaan seluas satu satuan. Ada tiga jenis tegangan, yaitu tegangan tarik yang menyebabkan pertambahan panjang, tegangan tekan yang menyebabkan pengurangan atau penyusutan panjang, dan tegangan geser yang menyebabkan perubahan bentuk

Regangan (strain) adalah pertambahan panjang suatu benda yang disebabkan oleh dua gaya yang sama besar dengan arah berlawanan dan menjauhi ujung benda.

Tekanan adalah memendeknya suatu benda yang disebabkan oleh dua gaya yang sama besar dengan arah berlawanan dan masingmasing menuju tengah-tengah benda. Sedangkan geser adalah bergesernya permukaan suatu benda yang disebabkan oleh dua gaya yang sama besar dengan arah berlawanan dan masing-masing bekerja pada sisi benda.

Apabila suatu jenis tegangan digambarkan pada suatu diagram, maka akan diperoleh kurva yang bentuknya berbeda-beda yang sesuai dengan bahan yang diuji tegangannya. Gambar tersebut menunjukkan bentuk umum kurva tegangan dari suatu benda.

Kurva itu menunjukkan pertambahan panjang suatu benda atau bahan terhadap gaya yang diberikan padanya. Sampai suatu titik yang disebut batas proorsional. Kemudian pada satu titik tertentu benda itu sampai pada batas elastik dimana benda itu akan kembali ke panjang semula jika gaya dilepaskan. Jika benda diregangkan melewati batas elastik, maka akan memasuki daerah plastis dimana benda tidak akan kembali ke panjang awalnya ketiga gaya eksternal dilepaskan, tetapi tetap berubah bentuk secara permanen (seperti melengkungnya sebatang besi). Perpanjangan maksimum dicapai pada titik patah (titik pulus). Gaya maksimum yang dapat diberikan tanpa benda itu patah disebut sebagai kekuatan maksimum dari materi/benda itu. Tabel 1 menunjukkan daftar kekuatan tarik, kekuatan tekan, dan kekuatan geser maksimum untuk berbagai materi.