Patahan (geologi)

Di geologi, Sesar ( patahan ) 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 transform. Energi yang dilepaskan menyebabkan gerakan yang cepat pada sesar aktif yang merupakan penyebab utama gempa bumi. Menurut ilmu geofisika, sesar (Patahan) terjadi ketika batuan mengalami tekanan dan suhu yang rendah sehingga sifatnya menjadi britlle (rapuh).

Bidang Sesar adalah bidang yang mewakili permukaan fraktur pada patahan. Sebuah jejak sesar (fault trace) atau garis sesar ( fault line) 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 non-vertikal biasa disebut hanging wall dan footwall. Berdasarkan definisi, Hanging wall terjadi di atas bidang sesar dan footwall terjadi di bawah bidang sesar. Terminologi ini datang dari dunia pertambangan: ketika mereka sedang bekerja di tubuh mineral berbentuk tabular, penambang berdiri di atas footwall di bawah kakinya dan dengan hanging wall berada di atas mereka.

Mekanisme Sesar

Sesar Normal berumur Trias hingga Jura Bawah ,Formasi Blue Anchor, Somerset, Inggris, dengan beberapa sesar normal kecil di hanging wall nya

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, throw

Sebuah Sesar di the Grands Causses di  Bédarieux, Perancis. Sisi kiri bergerak ke bawah relatif terhadap sisi kanan

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. Dalam mengukur pemisahan horizontal atau vertikal, throw dari sesar adalah komponen vertikal pemisahan dip dan heave dari sesar adalah komponen horisontal, seperti .

Sesar mikro (Diameter koin 18 mm)

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 (strike-slip), di mana offset dominan horisontal, sejajar dengan jejak sesar.
• sesar menaik turun (dip-slip), offset is di mana offset dominan vertikall, tegak lurus dengan jejak sesar.
• sesar miring (oblique-slip), Kombinasi Strike-slip dan dip-slip

Berdasarkan arah gerak relatif hanging wall terhadap foot wall:

• sesar turun/norma; ; 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 (growth fault), 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.

Lihat juga

• Gawir Sesar

Pranala luar

• Fault Motion Animations at IRIS Consortium
• Aerial view of the San Andreas fault in the Carrizo Plain, Central California, from "How Earthquakes Happen" at USGS
• LANDSAT image of the San Andreas Fault in southern California, from "What is a Fault?" at USGS
• Fossen, Haakon.2010.Structural Geology.Cambridge University Press.New York.