Deformasi dalam batuan getas ditentukan oleh kekuatan mineral. Dalam teori, kekuatan mineral ditentukan dengan tegasan yang dibutuhkan untuk memecahkan ikatan atom yang menyusun suatu mineral. Kekuatan mineral dan batuan biasanya beberapa tingkat lebih rendah dari pada kekuatan atomnya. Hal ini dikarenakan oleh sifat heterogen atau kelemahan dalam kristal dan rekahan mikro, baik dalam mineral itu sendiri ataupun dalam batuan (lattice dislocation). Oleh karena itu, gangguan dalam massa batuan berhubungan dengan densitas dan rambatan dari retakan mikro dalam batuan. Tekanan beban mengakibatkan inti dari retakan mikro merambat sehingga akhirnya bergabung untuk menghasilkan gangguan permukaan (failure surface) (Gambar 1). McClay (1996) membagi perpindahan retakan (crack displacement) yang menghasilkan gangguan permukaan menjadi tiga tipe yaitu sebagai berikut (Gambar 2) :
- Mode 1 adalah rekahan ekstensional (extension fracture) yang arahnya tegak kurus dengan bidang retakan, contohnya kekar.
- Mode 2 adalah rekahan geser (shear fracture), pergerakan sejajar dengan permukaan rekahan dan tegak lurus dengan muka rekahan.
- Mode 3 adalah rekahan geser (shear fracture), pergerakan mengunting (scissor) sejajar dengan permukaan rekahan dan sejajar dengan muka rekahan.
Gambar 1. Awal dan perambatan dari retakan di bawah tekanan tinggi yang menghasilkan failure surface (Davis dan Reynolds, 1996).
Gambar 2. Tiga tipe perpindahan retakan (crack displacement)(McClay, 1996).
Awalnya sesar terbentuk dari perkembangan atau propagasi suatu shear fracture atau retakan mode 2 dan 3 yang akan menghasilkan pergerakan. Di dalam teori, mode I atau tensional fracture tidak dapat berkembang menjadi sesar. Akan tetapi, Horii & Nemat Nasser, 1986 dalam percobaannya menjumpai hasil serupa yang mana sistem koneksi dengan random mempunyai orientasi kerusakan yang serupa dengan propagasi retakan mode I, yang mana menghasilkan bidang sesar yang tidak teratur. Juga menurut Einarsson & Eiriksson 1981 bahwa tensional fracture en-echelon (mode I) telah dijumpai di sepanjang bagian atas dari tepi mode 3 dari sesar strike slip yang memotong basalt. Hal ini diperkirakan bahwa kedua kasus tersebut bukan bagian sesar, tetapi retakan mode 1 terbentuk pada kondisi pre-exisiting sesar dan retakan, suatu garis yang melalui bidang sesar akan dihasilkan searah dengan σ1 akibat adanya tensional sehingga terbentuk retakan, retakan ini tidak berkembang menjadi sesar. Propagasi retakan mode 2 bergerak ke arah strike sedangkan retakan mode 3 bergerak ke arah dip atau naik-turun (Gambar 3). Lockner 1991, melakukan percobaan propagasi shear fracture menggunakan emisi akustik pada contoh batuan granit. Percobaan tersebut menunjukkan bahwa mikrocraking yang mengalami propagasi dengan arah yang sejajar dengan arah geser. Di alam sangat sulit observasi propagasi sesar, karena tidak ada sesar tunggal yang menghasilkan cukup gempa yang bisa dipelajari dengan detail. Gempa Algeria tahun 1980 menghasilkan sekuen aftershock dengan dicirikan sesar conjugate strike slip sepanjang 30 km hal ini dianggap sebagai propagasi retakan mode 3 di pinggir dari sistem sesar naik utama.
Gambar 3. Bidang sesar normal yang mengindikasikan tepi rekahan mode 2 dan model 3 serta model 1 (diadopsi dari Scholz 1989 dalam Davison, 1996).
Referensi :
McClay, K.R. 1996. MSc Basin Evolution & Dynamics Advanced Structural Geology. Lecture Notes Volume I. Royal Holloway, University of London.
