Struktur Geologi : Perlipatan

Struktur lipatan merupakan salah satu struktur geologi yang paling mudah dijumpai di lapangan disamping struktur kekar. Struktur ini umumnya berkembang pada batuan sedimen klastika (kadang pada batuan volkanik dan metamorf). Salah satu ciri khas dari batuan sedimen klastik adalah dijumpainya bidang perlapisan batuan yang terbentuk pada saat proses sedimentasi. Apabila kita perhatikan pada singkapan batuan di lapangan, bidang perlapisan tersebut mempunyai kedudukan yang bervariasi tergantung akibat tektonik yang melatarbelakanginya.

Struktur lipatan disamping mempunyai ukuran yang bervariasi mulai dari yang terkecil (mikro fold) hingga berukuran regional (Mega fold), juga memiliki bentuk yang bermacam-macam. Adanya variasi ukuran dan bentuk tersebut tergantung pada sifat fisik batuan yang terlipat, sistem tegasan (dinamika) dan mekanisme pembentukannya serta waktu dan besarnya gaya yang bekerja.

Beberapa definisi ‘struktur Lipatan’, menurut beberapa pendapat para ahli geologi struktur, antara lain :

 Hill (1953),

Struktur lipatan merupakan pencerminan dari suatu bentuk lengkungan yang mekanismenya disebabkan oleh 2 (dua) proses, yaitu Bending (Melengkung) dan Buckling (Melipat). Pada gejala Buckling , gaya yang bekerja sejajar dengan bidang perlapisan. Sedangkan pada gejala Bending, gaya yang bekerja tegak lurus terhadap permukaan bidang lapisan.

Gambar 1 mekanisme terjadinya perlipatan

 Billing (1960),

Lipatan merupakan bentuk undulasi atau bentuk gelombang pada batuan di kulit bumi.

 Hobs (1971),

Struktur lipatan akibat Bending, terjadi apabila gaya penyebabnya tegak lurus terhadap bidang lapisan, sedangkan pada proses Buckling, terjadi apabila gaya penyebabnya sejajar dengan bidang lapisan. Selanjutnya dikemukakan pula bahwa pada proses Buckling terjadi perubahan pola keterikan batuan, dimana pada bagian puncak lipatan antiklin, berkembang suatu rekahan yang disebabkan akibat adanya tegasan tensional (tarikan) sedangkan di bagian bawah bidang lapisan terjadi tegasan kompresi yang menghasilkan shear joint. Kondisi ini akan terbalik pada lipatan sinklin.

 Park (1980),

Lipatan adalah suatu bentuk lengkungan (Curve) dari suatu bidang. Berdasarkan genetiknya, struktur lipatan dapat terbentuk akibat tektonik dan non tektonik. Perbedaan diantara keduanya, antara lain adalah lipatan yang dibentuk akibat aktifitas tektonik seringkali pola lipatannya teratur, pada permukaan bidang lapisan batuan sering dijumpai sejumlah slicken side dan peristiwa pembentukannya setelah batuan tersebut terbentuk. Lipatan yang terbentuk akibat non tektonik, umumnya pola lipatan tidak beraturan, tidak dijumpai slicken side pada permukaan bidang lapisan batuan dan pembentukannya dapat terjadi pada saat pengendapan (slump structure) atau dapat juga terjadi setelah batuannya terbentuk. Untuk kasus yang terakhir ini, pembentukan struktur lipatan terjadi akibat gejala geologi berupa proses Diapirik dan gravity slidding.

Struktur lipatan akibat tektonik pada dasarnya dapat terbentuk akibat tegasan kompresi dan tegasan ektensi. Namun kenyataan di lapangan seringkali struktur lipatan disebabkan oleh tegasan kompresi. Terbentuknya struktur lipatan akibat tegasan kompresi umumnya menghasilkan pola lipatan yang lebih rumit dibandingkan dengan akibat tegasan ekstensional. Terbentuknya struktur lipatan akibat tegasan ekstensional sebenarnya bukan merupakan akibat langsung dari aktifitas tektoniknya, namum merupakan akibat sekunder karena adanya gaya berat dari tubuh batuan itu sendiri (gaya gravitasi). Struktur lipatan ini selalu terjadi pada zona sesar normal dan selalu terbentuk di bagian hanging wall. 

Gambar 2 Unsur struktur lipatan

Istilah-istilah dalam struktur lipatan

• Anticline (antiforms), merupakan unsur struktur lipatan, dengan bentuk yang konvex ke atas, sedangkan  syncline (sinforms) adalah lipatan yang konkav ke atas.
• Limb (sayap), adalah bagian dari lipatan yang terletak downdip, dimulai dari lengkungan maksimum suatu anticline atau updip bila dari lengkung sayap yang curam pada bentuk lipatan yang tidak simetri. Back Limb adalah sayap lipatan yang landai, Fore Limb adalah sayap lipatan yang curam
• Axial Line (garis poros), merupakan garis khayal yang menghubungkan titik-titik dari lengkungan maksimum pada tiap permukaan lapisan dari suatu struktur lipatan. Kedudukan dari pada axial line dinyatakan dengan cara menyebutkan arahnya, atau bearing dan besarnya plunge.
• Axial Surface, permukaan khayal dimana terdapat semua axial line dari suatu lipatan. Pada beberapa lipatan, permukaan ini dapat merupakan suatu bidang planar, dan dinamakan axial plane.
• Crestal Line (garis puncak), suatu garis khayal yang menghubungkan titik-titik tertinggi pada setiap permukaan lapisan dari suatu antiklin.
•  Hinge adalah pelengkungan maksimum dari lipatan
• Crest adalah puncak tertinggi dari lipatan
• Trough adalah titik dasar terendah dari lipatan
• Trough line adalah garis khayal yang menghubungkan titik terendah pada suatu sinklin
• Plunge adalah sudut penunjaman dari axial line terhadap bidang horisontal dan diukur pada bidang vertikal
• Rake adalah sudut antara axial line/hinge dengan bidang/garis horizontal yang diukur pada axial plane/surface
• Bearing adalah sudut horizontal dihitung terhadap arah tertentu dan merupakan arah penunjaman axial line

Table 1 klasifikasi lipatan berdasarkan rapat sudut dihedralnya (after fleuty, 1964)

Gambar 3 jenis-jenis lipatan.

Gambar 4 geometri chevron fold.

Rekonstruksi lipatan

1. Metode tangan bebas (free hand method), dipakai untuk lipatan pada batuan yang incompetent, dimana terjadi penipisan dan penebalan yang tidak teratur. Rekonstruksinya dengan mengikuti orientasi kemiringan.
2. Metode busur lingkaran (arc method), digunakan pada batuan yang competent, misalnya pada lipatan yang parallel. Rekonstruksinya dapat dilakukan dengan menghubungkan busur lingkaran secara langsung bila data yang ada hanya kemiringan dan batas lapisan hanya setempat. 

Gambar 5 Rekonstruksi lipatan