Struktur Geologi – KEKAR (FRACTURES)

Kekar adalah struktur retakan/rekahan terbentuk pada batuan akibat suatu gaya yang bekerja pada batuan tersebut dan belum mengalami pergeseran. Secara umum dicirikan oleh:

• Pemotongan bidang perlapisan batuan;
• Biasanya terisi mineral lain (mineralisasi) seperti kalsit, kuarsa dsb;
• kenampakan breksiasi.

Struktur kekar dapat dikelompokkan berdasarkan sifat dan karakter retakan/rekahan serta arah gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Kekar yang umumnya dijumpai pada batuan adalah sebagai berikut:

1. Shear Joint (Kekar Gerus) adalah retakan / rekahan yang membentuk pola saling berpotongan membentuk sudut lancip dengan arah gaya utama. Kekar jenis shear joint umumnya bersifat tertutup.
2. Tension Joint adalah retakan/rekahan yang berpola sejajar dengan arah gaya utama, Umumnya bentuk rekahan bersifat terbuka.
3. Extension Joint (Release Joint) adalah retakan/rekahan yang berpola tegak lurus dengan arah gaya utama dan bentuk rekahan umumnya terbuka.

Struktur Geologi – LIPATAN (FOLDS)

Lipatan adalah deformasi lapisan batuan yang terjadi akibat dari gaya tegasan sehingga batuan bergerak dari kedudukan semula membentuk lengkungan. Berdasarkan bentuk lengkungannya lipatan dapat dibagi dua, yaitu a). Lipatan Sinklin adalah bentuk lipatan yang cekung ke arah atas, sedangkan lipatan antiklin adalah lipatan yang cembung ke arah atas.

Berdasarkan kedudukan garis sumbu dan bentuknya, lipatan dapat dikelompokkan menjadi :

1. Lipatan Paralel adalah lipatan dengan ketebalan lapisan yang tetap.
2. Lipatan Similar adalah lipatan dengan jarak lapisan sejajar dengan sumbu utama.
3. Lipatan Harmonik atau disharmonik adalah lipatan berdasarkan menerus atau tidaknya sumbu utama.
4. Lipatan Ptigmatik adalah lipatan terbalik terhadap sumbunya
5. Lipatan Chevron adalah lipatan bersudut dengan bidang planar
6. Lipatan isoklin adalah lipatan dengan sayap sejajar
7. Lipatan Klin Bands adalah lipatan bersudut tajam yang dibatasi oleh permukaan planar.

Disamping lipatan tersebut diatas, dijumpai juga berbagai jenis lipatan, seperti Lipatan Seretan (Drag folds) adalah lipatan yang terbentuk sebagai akibat seretan suatu sesar.

Struktur Geologi – PATAHAN/SESAR (FAULTS)

Patahan / sesar adalah struktur rekahan yang telah mengalami pergeseran. Umumnya disertai oleh struktur yang lain seperti lipatan, rekahan dsb. Adapun di lapangan indikasi suatu sesar / patahan dapat dikenal melalui

• Gawir sesar atau bidang sesar;
• Breksiasi, gouge, milonit, ;
• Deretan mata air;
• Sumber air panas;
• Penyimpangan / pergeseran kedudukan lapisan;
• Gejala-gejala struktur minor seperti: cermin sesar, gores garis, lipatan dsb.

Sesar dapat dibagi kedalam beberapa jenis/tipe tergantung pada arah relatif pergeserannya. Selama patahan/sesar dianggap sebagai suatu bidang datar, maka konsep jurus dan kemiringan juga dapat dipakai, dengan demikian jurus dan kemiringan dari suatu bidang sesar dapat diukur dan ditentukan.

Dip Slip Faults

Dip Slip Faults adalah patahan yang bidang patahannya menyudut (inclined) dan pergeseran relatifnya berada disepanjang bidang patahannya atau offset terjadi disepanjang arah kemiringannya. Sebagai catatan bahwa ketika kita melihat pergeseran pada setiap patahan, kita tidak mengetahui sisi yang sebelah mana yang sebenarnya bergerak atau jika kedua sisinya bergerak, semuanya dapat kita tentukan melalui pergerakan relatifnya. Untuk setiap bidang patahan yang yang mempunyai kemiringan, maka dapat kita tentukan bahwa blok yang berada diatas patahan sebagai “hanging wall block” dan blok yang berada dibawah patahan dikenal sebagai “footwall block”.

Normal Faults

Normal Faults adalah patahan yang terjadi karena gaya tegasan tensional horisontal pada batuan yang bersifat retas dimana “hangingwall block” telah mengalami pergeseran relatif ke arah bagian bawah terhadap “footwall block”.

Horsts & Gabens

Horsts & Gabens dalam kaitannya dengan sesar normal yang terjadi sebagai akibat dari tegasan tensional, seringkali dijumpai sesar-sesar normal yang berpasang pasangan dengan bidang patahan yang berlawanan. Dalam kasus yang demikian, maka bagian dari blok-blok yang turun akan membentuk “graben” sedangkan pasangan dari blok-blok yang terangkat sebagai “horst”. Contoh kasus dari pengaruh gaya tegasan tensional yang bekerja pada kerak bumi pada saat ini adalah “East African Rift Valley” suatu wilayah dimana terjadi pemekaran benua yang menghasilkan suatu “Rift”. Contoh lainnya yang saat ini juga terjadi pemekaran kerak bumi adalah wilayah di bagian barat Amerika Serikat, yaitu di Nevada, Utah, dan Idaho.

Half-Grabens

Half-Grabens adalah patahan normal yang bidang patahannya berbentuk lengkungan dengan besar kemiringannya semakin berkurang kearah bagian bawah sehingga dapat menyebabkan blok yang turun mengalami rotasi.

Reverse Faults

Reverse Faults  adalah patahan hasil dari gaya tegasan kompresional horisontal pada batuan yang bersifat retas, dimana “hangingwall block” berpindah relatif kearah atas terhadap “footwall block”.

A Thrust Fault

A Thrust Fault adalah patahan “reverse fault” yang kemiringan bidang patahannya lebih kecil dari 150. . Pergeseran dari sesar “Thrust fault” dapat mencapai hingga ratusan kilometer sehingga memungkinkan batuan yang lebih tua dijumpai menutupi batuan yang lebih muda.

Strike Slip Faults

Strike Slip Faults  adalah patahan yang pergerakan relatifnya berarah horisontal mengikuti arah patahan. Patahan jenis ini berasal dari tegasan geser yang bekerja di dalam kerak bumi. Patahan jenis “strike slip fault” dapat dibagi menjadi 2(dua) tergantung pada sifat pergerakannya. Dengan mengamati pada salah satu sisi bidang patahan dan dengan melihat kearah bidang patahan yang berlawanan, maka jika bidang pada salah satu sisi bergerak kearah kiri kita sebut sebagai patahan “left-lateral strike-slip fault”. Jika bidang patahan pada sisi lainnya bergerak ke arah kanan, maka kita namakan sebagai “right-lateral strike-slip fault”. Contoh patahan jenis “strike slip fault” yang sangat terkenal adalah patahan “San Andreas” di California dengan panjang mencapai lebih dari 600 km.

Transform-Faults

Transform-Faults adalah jenis patahan “strike-slip faults” yang khas terjadi pada batas lempeng, dimana dua lempeng saling berpapasan satu dan lainnya secara horisontal. Jenis patahan transform umumnya terjadi di pematang samudra yang mengalami pergeseran (offset), dimana patahan transform hanya terjadi diantara batas kedua pematang, sedangkan dibagian luar dari kedua batas pematang tidak terjadi pergerakan relatif diantara kedua bloknya karena blok tersebut bergerak dengan arah yang sama. Daerah ini dikenal sebagai zona rekahan (fracture zones). Patahan “San Andreas” di California termasuk jenis patahan “transform fault”.

KEGIATAN PELEDAKAN (BLASTING) PADA SISTEM TAMBANG TERBUKA (QUARRY)

1.    KEGIATAN PELEDAKAN  (Blasting)

 Postingan berikut merupakan pengalaman saya ketika melaksanakan prakerin di sebuah perusahaan tambang dalam hal ini saya akan membahas mengenai peledakan (blasting)

  Peledakan  pada Tambang Terbuka Pada perusahaan semen yang saya masuki, dilakukan hampir setiap hari untuk  memenuhi target produksi yang telah direncanakan. Bila kegiatan peledakan tidak di lakukan,  maka dapat mempengaruhi target produksi, karena untuk memuat batuan harus  diledakkan terlebih dahulu.

 Tujuan operasi peledakan adalah untuk melepaskan batuan dari batuan induknya agar mendapatkan hasil yang baik dan tidak menimbulkan suatu bahaya fly rock  sebagai efek samping.

Pada pembongkaran batuan dengan metode pemboran dan peledakan ukuran fragmentasi batuan hasil peledakan merupakan suatu faktor yang sangat penting, dimana ukuran fragmentasi batuan di harapkan sesuai dengan kebutuhan pada kegiatan penambangan selanjutnya yaitu pemuatan dan pengangkutan.

Proses kegiatan peledakan berawal dari tahap  pencampuran bahan peledak utama yaitu Amonium Nitrate dengan Fuel Oil (ANFO). Alat yang di gunakan untuk mencampur bahan peledak trsebut yaitu jenis yang umum  di gunakan sebagai pencampur semen.

>Molen pencampur

>Solar Sebagai Fuel Oil

>Ammonium Nitrate

 

 

 

                               

Gambar 3.1.4 Molen pencampur, Amonium Nitrate, dan Fuel Oil

Proses pencampuran bahan peledak utama berdasarkan perbandingannya yaitu AN:FO = 94,5 : 5,5. Berdasarkan perhitungan, jadi kesimpulannya , tiap 1 zak Amonium Nitrat (AN = 25kg),maka fuel oil/ solar yang  dibutuhkan adalah 1,8 sampai dengan 2liter solar ( FO = 1,8 – 2 liter ).

Gambar 3.2.4 Pencampuran Bahan peledak utama AN+FO (Amonium Nitrate + Fuel Oil )

Setelah homogen, selanjutnya dituang kedalam corong yang dibawahnya telah tersedia karung kembali .

 selain bahan peledak utama ANFO, juga di butuhkan bahan peledak dan bahan pembantu lainnya yaitu : Detonator,Dynamite,Plastik (kondom), dan Kabel Induk .

Gambar 3.2.6  Dynamite , Detonator

Setelah kegiatan pencampuran bahan peledak telah selesai , maka di persiapkanlah bahan lainnya .waktu peledakan batu gamping  di usahakan pada jam istirahat guna untuk menghindari terjadinya kecelakaan pada pekerja lainnya yang di akibatkan dari kegiatan peledakan. Maksudnya walaupun eksekusi peledakan di lakukan pada jam istirahat namun pengisian lubang dan perangkaian kabel detonator di lakukan pada saat jam kerja.

Urutan waktu peledakan antara lubang-lubang bor dalam satu baris dengan lubang bor pada baris berikutnya ataupun antara lubang bor yang satu dengan lubang bor yang lainnya (pola peledakan)

ditentukan berdasarkan urutan waktu peledakan serta arah lemparan material yang di harapkan.

Berdasarkan urutan waktu peledakan , maka pola peledakan diklasifikasikan sebagai berikut :

a)    Pola peledakan serentak yaitu suatu pola yang menerapkan peledakan secara serentak untuk semua lubang tembak

b)   Pola peledakan beruntun yaitu suatu pola yang menerapkanpeledakan dengan waktu tunda antara baris yang satu dengan yang lainnya .

''Bowen’s Reaction Series''

Seri Reaksi Bowen (Bowen Reaction Series) menggambarkan proses pembentukan mineral pada saat pendinginan magma dimana ketika magma mendingin, magma tersebut mengalami reaksi yang spesifik. Dan dalam hal ini suhu merupakan faktor utama dalam pembentukan mineral.
Tahun 1929-1930, dalam penelitiannya Norman L. Bowen menemukan bahwa mineral-mineral terbentuk dan terpisah dari batuan lelehnya (magma) dan mengkristal sebagai magma mendingin (kristalisasi fraksional). Suhu magma dan laju pendinginan menentukan ciri dan sifat mineral yang terbentuk (tekstur, dll). Dan laju pendinginan yang lambat memungkinkan mineral yang lebih besar dapat terbentuk

Dalam skema tersebut reaksi digambarkan dengan “Y”, dimana lengan bagian atas mewakili dua jalur/deret pembentukan yang berbeda. Lengan kanan atas merupakan deret reaksi yang berkelanjutan (continuous), sedangkan lengan kiri atas adalah deret reaksi yang terputus-putus/tak berkelanjutan (discontinuous).

1. Deret Continuous
Deret ini mewakili pembentukan feldspar plagioclase. Dimulai dengan feldspar yang kaya akan kalsium (Ca-feldspar, CaAlSiO) dan berlanjut reaksi dengan peningkatan bertahap dalam pembentukan natrium yang mengandung feldspar (Ca–Na-feldspar, CaNaAlSiO) sampai titik kesetimbangan tercapai pada suhu sekitar 900⁰C. Saat magma mendingin dan kalsium kehabisan ion, feldspar didominasi oleh pembentukan natrium feldspar (Na-Feldspar, NaAlSiO) hingga suhu sekitar 600⁰C feldspar dengan hamper 100% natrium terbentuk.

2. Deret Discontinuous
Pada deret ini mewakili formasi mineral ferro-magnesium silicate dimana satu mineral berubah menjadi mineral lainnya pada rentang temperatur tertentu dengan melakukan reaksi dengan sisa larutan magma. Diawali dengan pembentukan mineral Olivine yang merupakan satu-satunya mineral yang stabil pada atau di bawah 1800⁰C. Ketika temperatur berkurang dan Pyroxene menjadi stabil (terbentuk). Sekitar 1100⁰C, mineral yang mengandung kalsium (CaFeMgSiO) terbentuk dan pada kisaran suhu 900⁰C Amphibole terbentuk. Sampai pada suhu magma mendingin di 600⁰C Biotit mulai terbentuk.
Bila proses pendinginan yang berlangsung terlalu cepat, mineral yang telah ada tidak dapat bereaksi seluruhnya dengan sisa magma yang menyebabkan mineral yang terbentuk memiliki rim (selubung). Rim tersusun atas mineral yang telah terbentuk sebelumnya, misal Olivin dengan rim Pyroxene.
Deret ini berakhir dengan mengkristalnya Biotite dimana semua besi dan magnesium telah selesai dipergunakan dalam pembentukan mineral.

3. Apabila kedua jalur reaksi tersebut berakhir dan seluruh besi, magnesium, kalsium dan sodium habis,         secara ideal yang tersisa hanya potassium, aluminium dan silica. Semua unsur sisa tersebut akan bergabung membentuk Othoclase Potassium Feldspar. Dan akan terbentuk mika muscovite apabila tekanan air cukup tinggi. Sisanya, larutan magma yang sebagian besar mengandung silica dan oksigen akan membentuk Quartz (kuarsa).

Dalam kristalisasi mineral-mineral ini tidak termasuk dalam deret reaksi karena proses pembentukannya yang saling terpisah dan independent.

''Batuan sedimen''

Batuan endapan atau batuan sedimen adalah salah satu dari tiga kelompok utama batuan (bersama dengan batuan beku dan batuan metamorfosis) yang terbentuk melalui tiga cara utama: pelapukan batuan lain (clastic); pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenik; dan pengendapan (precipitation) dari larutan. Jenis batuan umum seperti batu kapur, batu pasir, dan lempung, termasuk dalam batuan endapan. Batuan endapan meliputi 75% dari permukaan bumi.
Penamaan batuan sedimen biasanya berdasarkan besar butir penyusun batuan tersebut Penamaan tersebut adalah: breksi, konglomerat, batupasir, batu lempung

• Breksi adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butitan yang bersudut
• Konglomerat adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butiran yang membudar
• Batu pasir adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 2 mm sampai 1/16 mm
• Batu lanau adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 1/16 mm sampai 1/256 mm
• Batu lempung adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih kecil dari 1/256 mm

''Batuan metamorf''

Batuan metamorf adalah salah satu kelompok utama batuan yang merupakan hasil transformasi atau ubahan dari suatu tipe batuan yang telah ada sebelumnya, protolith, oleh suatu proses yang disebut metamorfisme, yang berarti "perubahan bentuk". Protolith yang dikenai panas (lebih besar dari 150 °Celsius) dan tekanan ekstrim akan mengalami perubahan fisika dan/atau kimia yang besar. Protolith dapat berupa batuan sedimen, batuan beku, atau batuan metamorf lain yang lebih tua. Beberapa contoh batuan metamorf adalah gneis, batu sabak, batu marmer, dan skist.
Batuan metamorf menyusun sebagian besar dari kerak Bumi dan digolongkan berdasarkan tekstur dan dari susunan kimia dan mineral (fasies metamorf) Mereka terbentuk jauh dibawah permukaan bumi oleh tegasan yang besar dari batuan diatasnya serta tekanan dan suhu tinggi. Mereka juga terbentuk oleh intrusi batu lebur, disebut magma, ke dalam batuan padat dan terbentuk terutama pada kontak antara magma dan batuan yang bersuhu tinggi.
Penelitian batuan metamorf (saat ini tersingkap di permukaan bumi akibat erosi dan pengangkatan) memberikan kita informasi yang sangat berharga mengenai suhu dan tekanan yang terjadi jauh di dalam permukaan bumi.