II.1 Kompas Geologi
Kompas, klinometer, dan “hand level” merupakan alat-alat yang dipakai dalam berbagai kegiatan survei, dan dapat digunakan untuk mengukur kedudukan unsur-unsur struktur geologi. Kompas geologi merupakan kombinasi dari ketiga fungsi alat tersebut. Jenis kompas yang akan dibahas disini adalah tipe Brunton dari berbagai merek.
II.1.1 Bagian-Bagian utama kompas geologi
Bagian-bagian utama kompas geologi tipe Brunton diperlihatkan dalam (Gambar II.1). Yang terpenting diantaranya adalah :
1. Jarum magnet
Ujung jarum bagian utara selalu mengarah ke kutub utara magnet bumi (bukan kutub utara geografi). Oleh karena itu terjadi penyimpangan dari posisi utara geografi yang kita kenal sebagai deklinasi. Besarnya deklinasi berbeda dari satu tempat ke tempat lain. Agar kompas dapat menunjuk posisi geografi yang benar maka “graduated circle” harus diputar.
Penting sekali untuk memperhatikan dan kemudian mengingat tanda yang digunakan untuk mengenal ujung utara jarum kompas itu. Biasanya diberi warna (merah, biru atau putih).
2. Lingkaran pembagian derajat (graduated circle)
Dikenal 2 macam jenis pembagian derajat pada kompas geologi, yaitu kompas Azimuth dengan pembagian derajat dimulai 0o pada arah utara (N) sampai 360o, tertulis berlawanan dengan arah perputaran jarum jam dan kompas kwadran dengan pembagian derajat dimulai 0o pada arah utara (N) dengan selatan (S), sampai 90o pada arah timur (E) dan barat (W). (Gambar II.2)
3. Klinometer
Yaitu bagian kompas untuk mengukur besarnya kecondongan atau kemiringan suatu bidang atau lereng. Letaknya di bagian dasar kompas dan dilengkapi dengan gelembung pengatur horizontal dan pembagian skala (Gb. II.3A). Pembagian skala tersebut dinyatakan dalam derajat dan persen.
II.2 Menyesuaikan Inklinasi dan Deklinasi
Sebelum kompas digunakan di lapangan, hendaknya diperiksa dahulu apakah inklinasi dan deklinasinya telah disesuaikan dengan keadaan tempat pekerjaan.
II.2.1.1 Inklinasi
Inklinasi adalah kecondongan jarum kompas yang disebabkan oleh perbedaan letak geografi suatu daerah terhadap kutub bumi. Sudut kecondongan akan hampir 0 (horizontal) apabila kita berada di dekat/di sekitar equator, dan semakin bertambah besar apabila mendekati kutub-kutub bumi. Dengan demikian, maka tiap tempat di atas bumi ini akan mempunyai sudut inklinasi yang berbeda-beda.
Pada dasarnya, sebelum kompas geologi itu dapat digunakan dengan baik, kedudukan jarum harus horizontal. Untuk itu bisa digunakan beban (biasanya ada) yang dapat digeser sepanjang jarum kompas (Gambar II.2B – beban).
II.2.1.2 Deklinasi
Deklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh arah utara jarum kompas dan arah utara sebenarnya (Utara geografi), sebagai akibat dari tidak berimpitnya titik utara magnit dan titik utara geografi.
Besarnya deklinasi di suatu daerah umumnya ditunjukkan pada peta topografi daerah tersebut. Untuk menyesuaikan agar kompas yang akan dipakai menunjukkan arah utara yang sebenarnya, lingkaran derajat pada kompas harus digeser dengan cara memutar “adjusting screw” yang terdapat pada sisi kompas sebesar deklinasi yang disebutkan (11 pada gambar II.1) contoh :
Deklinasi di suatu daerah adalah 15o West.
Artinya, utara magnetik berada 15o sebelah barat dari utara geografi. Dalam hal ini lingkaran derajat harus diputar, sehingga index (13 pada gambar II.1) akan menunjuk pada angka 15o sebelah barat titik 0o.
II.3 Penggunaan Kompas Geologi
Kompas geologi selain digunakan untuk menentukan arah, juga dapat dipakai untuk mengukur besarnya sudut lereng.
II.3.1 Menentukan arah azimuth dan cara menentukan lokasi
Arah yang dimaksudkan disini adalah arah dari titik tempat berdiri ke tempat yang dibidik atau dituju. Titik tersebut dapat berupa : puncak bukti, patok yang sengaja dipasang, dan lain-lain. Untuk mendapatkan hasil pembacaan yang baik, dianjurkan mengikuti tahapan sebagai berikut :
1. Kompas dipegang dengan tangan kiri setinggi pinggang (Gambar II. 4A)
2. Kompas dibuat horizontal (dengan bantuan “mata lembu” – 8 pada Gb. II.1) dan dipertahankan demikian selama pengamatan.
3. Cermin diatur, terbuka kurang lebih 135o menghadap ke depan dan sighting arm dibuka horizontal dengan peep sight ditegakkan (Gambar II. 4B).
4. Badan diputar sedemikian rupa sehingga titik atau benda yang dimaksud tampak pada cermin dan berimpit dengan ujung sighting arm dan garis tengah dan garis tengah pada cermin. Sangat penting diingat bahwa : bukan hanya tangan dengan kompas yang berputar tetapi seluruh badan.
5. Baca jarum utara kompas, setelah jarum tidak bergerak. Hasil bacaan adalah arah yang dimaksud. Pada gambar II.A, azimuth = S 45o dan pada gambar II.B, azimuth = N 220o E.
Hasil pembacaan arah dapat dipakai untuk menentukan lokasi dimana pengamat berdiri, dengan dibantu peta topografi. Pembidikan dapat dilakukan ke beberapa obyek yang lokasinya diketahui dengan pasti di peta (biasanya tiga obyek) kemudian arah-arah tersebut ditarik pada peta dengan menggunakan busur derajat dan segitiga. Titik potong ketiganya, yang bila pembacaannya tepat, akan hanya berpotongan di satu titik. Titik tersebut adalah titik dimana pengamat berdiri (lihat juga II.6).
Membaca arah dapat juga dilakukan dengan memegang dan menempatkan kompas pada posisi mata (Gambar II. 5A).
Kompas dipegang horizontal dengan cermin dilipat 45o dan menghadap ke mata (Gambar II. 5B). Arah yang ditunjukkan jarum dapat dibaca melalui cermin. Karena tangan penunjuk arah terbalik (menghadap kita), maka yang dibaca adalah ujung selatan jarum kompas. Yang mana dari kedua cara ini yang paling baik adalah tergantung dari kebiasaan kita dan keadaan medan.
II.3.2 Mengukur besarnya sudut suatu lereng dan menentukan ketinggian suatu titik
Untuk mengukur besarnya sudut lereng dilakukan tahapan sebagai berikut :
1. Tutup kompas dibuka kurang lebih 45o, sighting arm dibuka dan ujungnya di tekuk 90o.
2. Kompas dipegang dengan posisi seperti yang diperlihatkan dalam Gb. II.6. Skala klinometer harus di sebelah bawah.
3. Melalui lubang peep-sight dan sighting-window dibidik titik yang dituju. Usahakan agar titik tersebut mempunyai tinggi yang sama dengan jarak antara mata pengamat dengan tanah tempat berdiri.
4. Klinometer kemudian diatur dengan jalan memutar pengatur di bagian belakang kompas, sehingga gelembung udara dalam “clinometer level” berada tepat di tengah (Gambar II.3A).
5. Baca skala yang ditunjukkan klinometer seperti yang ditunjukkan dalam Gb. II. 3B. Satuan kemiringan dapat dinyatakan dalam derajat maupun dalam persen.
Apabila jarak antara tempat berdiri dan titik yang dibidik diketahui, misalnya dengan mengukurnya di peta maka perbedaan tinggi antara kedua titik tersebut dapat dihitung. Perbedaan tinggi tersebut dapat juga diketahui dengan cara seperti yang diperlihatkan dalam Gb. II.7. Dalam hal ini, ikutilah prosedur sebagai berikut :
1. Letakkan angka 0 klinometer berimpit dengan angka 0 pada skala.
2. Pegang kompas seperti Gb. II.6, gerakan dalam arah vertikal sedemikian rupa sehingga gelembung udara berada di tengah (no. 9 dalam Gb. II.1 atau Gb. II.3A).
3. Bidiklah melalui lubang pengintip sehingga mata, lubang pengintip dan garis pada jendela panjang (no. 4 pada Gb. II.1) berada dalam satu garis lurus. Perpanjangan dari garis lurus tersebut akan “menembus” permukaan tanah di depan pada suatu titik tertentu. Ingat-ingatlah titik “tembus” ini.
4. Beda tinggi antara pengamat berdiri dan “titik tembus” tadi sama dengan tinggi pengamat dari telapak sepatu sampai mata.
5. Berpindahlah ke “titik tembus” tadi dan ulanglah prosedur no. 2 dan 3 di atas sampai daerah yang akan anda ukur selesai.
Untuk mendapatkan hasil yang lebih teliti dalam pengukuran arah dan sudut lereng, dapat digunakan kaki –tiga (tripod) seperti pada gambar II.8.
II.4 Mengukur kedudukan unsur struktur
Dalam geologi kita hanya mengenal adanya 2 (dua) jenis unsur struktur, yaitu struktur bidang dan struktur garis.
II.4.1 Mengukur kedudukan bidang
Yang dimaksud dengan struktur bidang adalah bidang perlapisan, kekar, sesar, foliasi, dan sebagainya. Kedudukannya dapat dinyatakan dengan jurus dan kemiringan atau dengan arah kemiringan dan kemiringan.
Ada beberapa cara yang dapat diterapkan untuk mengukur kedudukan struktur demikian di lapangan, dan cara mana yang paling baik tergantung dari selera masing-masing atau telah ditetapkan dan merupakan kebiasaan yang dilakukan oleh instansi tempat kita bekerja. Di sini hanya akan dikemukakan 3 (tiga) cara saja yang paling lazim dilakukan dan dapat dimengerti oleh setiap pemeta atau geologiawan.
II.4.1.1 Dengan kompas azimuth
Mengukur jurus dan kemiringan dengan kompas azimuth, ikutilah prosedur sebagai berikut :
1. Bukalah cermin kompas > 90o
2. Letakkan salah satu sisi kompas yang bertanda E atau W (bukan N atau S) pada bidang yang akan diukur.
3. Aturlah posisi kompas sedemikian rupa sampai horizontal dengan bantuan “mata lembu”. Tetapi harus dijaga agar sisi kompas tetap menempel pada bidang yang diukur (bila bidangnya renjul, lakukanlah itu dengan bantuan clipboard atau yang semacamnya).
4. Bacalah jarum utara dan segera catat agar tidak lupa (bila kompas diangkat, jarum akan bergerak). Angka yang anda baca adalah jurus bidang yang diukur.
5. Tandailah garis potong antara : bidang yang diukur dengan bidang dasar kompas (= bidang horizontal). Biasanya dengan menekan angka keras atau menggeser agak keras.
6. Ubahlan posisi kompas sehingga bidang dasar komp;as tegak lurus terhadap garis potong (= jurus) pada nomor 5.
7. Aturlah klinometer sehingga gelembung pengatur horizontal terletak di tengah. Kemudian bacalah angka yang ditunjukkan (dalam hal ini kompas dapat diangkat). Hasil yang diperoleh adalah besarnya kemiringan.
8. Putarlah kompas sedemikian rupa sehingga posisinya seperti dalam gambar II. 9C. Buatlah horizontal dan bacalah arah yang ditunjukkan jarum utara : misalnya N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. Angkanya tidak perlu dicatat. Hasil pembacaan adalah arah kemiringan.
Kedudukan struktur bidang yang diukur dapat dicatat sebagai berikut : (misalnya) N 45oE/20oSE, artinya : jurus bidang adalah timur laut dan miring atau condong 20o ke arah tenggara. Bidang N 45oE/20o SE bisa juga dibaca dan dicatat sebagai N 225oE/20oSE. Angka yang pertama diperoleh karena yang ditempel adalah sisi yang bertanda E sedang angka yang kedua karena yang ditempel adalah sisi yang bertanda W.
II.4.1.2 Dengan kompas kwadran
Untuk mengukur jurus, lekatkan sisi kompas yang bertanda E atau W, letakkan horizontal dan baca salah satu ujung jarum. Dianjurkan agar selalu membaca angka pada belahan utara kompas (atau bagian dengan tanda N). Dengan demikian kita akan mempunyai bacaan-bacaan sebagai berikut N …E atau N….W (tidak akan terjadi S…E atau S…..W).
Untuk mendapatkan kemiringan prosedurnya sama seperti pada kompas azimuth, dan harus dinyatakan kemana arah kemiringannya. Untuk arah kemiringan hanya jarum utara yang dibaca.
Contoh : N 30o E/15o NW
N 40o W/20o NW
N 40o W/25o SW dan sebagainya
II.4.1.3 Membaca arah dan besarnya kemiringan
Cara ini dapat diterapkan baik untuk kompas azimuth maupun kwadran. Pada dasarnya cara ini adalah mengukur arah dan besarnya kemiringan bidang. Artinya kemana arah kemiringannya dan berapa besarnya. Jurusnya tidak diukur, tetapi dapat diketahui dengan sendirinya yaitu tegak lurus pada arah kemiringan. Perbedaannya dengan kedua cara terdahulu adalah pencatatan dan plotting dalam peta.
a. Pengukuran jurus
b. Pengukuran kemiringan
c. Pengukuran arah kemiringan
Prosedur mengukurnya adalah sebagai berikut :
a. Letakkan sisi kompas dengan cermin sejajar bidang yang diukur (atau sama dengan mendekatkan sisi kompas dengan tanda S) – Gb. II. 9C
b. Angka yang ditunjuk jarum utara adalah arah kemiringan bidang.
c. Besarnya kemiringan diketahui dengan prosedur-prosedur yang sama seperti pada cara pertama dan kedua (Gambar II. 9B)
d. Hasil bacaanyna akan ditulis : 20o N 45o E artinya : bidang itu miring 20o ke arah timur laut.
Cara ini lebih cepat (karena hanya satu kali menentukan arah) dan tidak mungkin terjadi kekeliruan dalam menentukan arah kemiringan bidang (kesalahan hanya akan terjadi apabila kita salah membaca jarum kompas) cara ini juga banyak diterapkan terutama di Eropa (Inggris) dan perusahaan-perusahaan minyak.
II.4.2 Mengukur kedudukan struktur garis
Struktur garis yang dimaksud disini dapat berupa : poros lipatan, Perpotongan 2 bidang, liniasi mineral, garis-garis pada cermin sesar, liniasi fragmen pada breaksi dan sebagainya.
Gambar
Kedudukannya dinyatakan dengan arah dan besarnya penunjaman atau (“plunge”) dan “pitch”. Yang dimaksud dengan arah disini adalah sama dengan yang dibahas pada II.3.1 (menentukan azimuth), jadi cara mengukurnya juga sama. Letakkan atau arahkan kompas dalam posisi horizontal sedemikian rupa sehingga salah satu sisinya berimpit dengan liniasi yang akan diukur dan “sighting arm” sejajar dengan arah garis, kemudian dibaca jarum utara. Cara mengukurnya, dapat dilakukan dengan meletakkan langsung kompas itu pada struktur yang diukur, atau sambil berdiri seperti pada gambar. Adapun penunjaman atau “plunge” adalah besarnya sudut yang dibuat oleh struktur garis tersebut dengan bidang horizontal diukur pada bidang vertikal melalui garis tersebut (Gambar II.10).
Cara menentukan besarnya penunjaman atau “plunge” (dibaca plans), adalah dengan membaca klinometer pada saat kedudukan kompas vertikal dan sisinya diletakkan seluruhnya (jangan hanya ujungnya) pada garis yang diukur.
II.5 Membaca kompas dan cara “plotting”
II.5.1 Membaca arah
Perlu diingat bahwa untuk membaca arah, baik kompas azimuth maupun kwadran, jarum yang diperhatikan hanyalah jarum utara. Dalam gambar II.2A arah yang ditunjukkan kompas adalah S 45o E sedangkan dalam gambar II.2B adalah N 220o E.
II.5.2 Membaca jurus
Membaca jurus lapisan sama persis dengan membaca arah oleh karena jurus tidak lain dari pada arah garis potong antara bidang lapisan dengan bidang horizontal.
Telah dianjurkan dalam II.4.1.2 bahwa membaca jurus pada kompas kwadran sebaiknya diamati jarum yang berada di setengah lingkaran kompas yang bertanda N. Oleh karena itu dapat terjadi bahwa yang berada di bagian yang bertanda N adalah jarum selatan.
II.5.3 Membaca sudut lereng, kemiringan lapisan atau penunjaman liniasi
Untuk membaca ketiga parameter di atas dipergunakan klinometer. Pada umumnya yang dibaca adalah skala “derajat”, tetapi khusus untuk sudut lereng kadang-kadang juga skala persentase (%).
Untuk skala “derajat”, pembacaan dapat dilakukan sampai “menit” yaitu dengan memperhatikan nonius yang tertera pada klinometer. Pada gambar II.3B, besarnya kemiringan adalah 10o 30’. Cara pembacaannya adalah sebagai berikut :
- Garis berangka 0 (nol) pada klinometer menunjuk diantara angka 100 dan 110. Artinya lebih besar dari 10o tetapi kurang dari 11o.
- Untuk membaca kelebihannya dari 10o, perhatikan garis-garis pada nonius, garis yang mana yang berimpit dengan skala pada derajat. Dalam contoh adalah garis 30. Dengan demikian angka kemiringannya adalah 10o 30’.
- Pada saat yang sama, kemiringan dalam “persen” adalah 19%.
