KERANGKA STRUKTURAL CEKUNGAN MUKA BUSUR, BARAT LAUT SUMATERA Ringkasan : Cekungan muka busur Sunda Arc dari P. Sumatera adalah cekungan yang tersubsidencekan secara kuat yang terisi diantara kompleks subduksi subduksi dan core kontinen kontinen yang miring. miring. Lapisan Lapisan Miosen-Re Miosen-Resen sen yang berada diatas 4 km pada sayap timur cekungan telah ditransgressikan ditransgressikan di atas ketidakselarasan memotong batas kontinental Paleogen yang terangkat dan terombak secara struktural selama Oligosen akhir. Offset dari Paleoshelf shelf edge dan beberapa beberapa disrupsi disrupsi struktural struktural bisa diatribusika diatribusikan n ke sesar strike strike-sl -slip ip mendat mendatar ar mengan menganan an yang yang mereng merenggan gang g keluar keluar sepanj sepanjang ang cekungan muka busur dari Zona Sesar Sumatera. Offset berjarak sekitar 100 km lebih, lebih, memben membentuk tuk margin marginal al re-entr re-entrant antss yang yang menjad menjadite itempa mpatt terperangkapnya cekungan yang diisi turbidit di belakang prisma akresi Neogen. Re-entrants (ikutan) terbesar mungkin didasari oleh kerak samudera, tetapi dekatnya kompleks subduksi yang terekspose ke batas palaeo menghalangi keberadaan suatu band yang bersambungan dari kerak samudera di bawah cekungan muka busur. Flank Flank (sayap (sayap)) cekung cekungan an muka muka busur busur yang yang mengar mengarah ah ke laut laut termig termigras rasii ke arah arah barat barat selama selama subduk subduksi si Neogen Neogen,, tetapi tetapi tidak tidak terlal terlalu u banyak sebagai trench, dan dalam jumlah yang lebih banyak secara terkomplikasi. Selama Miosen awal, slope trench bagian dalam memiliki morfologi seperti anak terrace. Pada Miosen tengah, slope trench patah di dekat mean sea level dan terbentuk tinggian shelf edge.Patahan dan lipatan berhubungan dengan subduksi berkurang upslope secara bertahap sampai Pliosen akhir, saat flexure besar dan sesar reverse berarah timur terbentuk, menandai shift (pergeseran) yang berarah ke busur dalam garis belakang atau batas timur timur deformasi deformasi yang berasosiasi berasosiasi dengan dengan subduksi subduksi.. Tahapan Tahapan pembentukan struktur yang berarah ke busur, melibatkan lapisan cekungan muka busur yang telah stabil sebelumnya, memberikan periode level stress yang meningkat sepanjang base prisma akresional.
Diskusi tentang sistem busur aktif tidak terlepas dari pergerakan horizontal besar yang berasosiasi dengan plate litsoferik yang konvergen, tetapi bukti arah kecil konvergensi ini tercatat lebih dari beberapa puluh km mengarah ke darat dari trench. Pada bagian atas slope trench suatau cekungan muka busur atau terrace umumnya terbentuk dalam suatu dominasi tektonisme yang vertikal. Disamping kesederhanaan relati relatiff strukt struktur ur dalam dalam slope slope trench trench bagian bagian atas, atas, ada bebera beberapa pa data data yang tersed tersedia ia
1
2
memberikan informasi yang lebih dari pada ide umum tentang karakteristik dan evolusi elemen tektonik yang penting ini. Cekungan muka busur Sunda Arc (gambar 1) telah sering ditampilkan sebagai salah satu contoh klasik elemen tektonik ini (e.g van Bemmelen, 1970). Terletak di barat laut Sumatera, cekungan muka busur telah relatif disurvey dengan baik selama pencarian hidrokarbon dan studi proyek SEATAR (CCOP-IOC 1974). Deskripsi umum dan interpretasi awal daerah ini didasarkan atas data primer survey marine SEATAR (Karig et al. 1979) yang sekarang telah berkembang dan dimodifikasi. Studi baru ini didasarkan atas profil seismik multichannel industri yang bersifat pendahuluan, melintang di sepanjang cekungan muka busur, pada profil refleksi channel tunggal didapatkan selama pelayaran Scripps Institution of Oceanography (SIO) ‘Indopac’ (gambar 2) dan pada studi paleontologi tambahan sumur dan sampel permukaan. Cekungan muka busur lepas Sumatera merupakan sabuk subsiding kuat yang terisi antara 2 elemen tektonik postif : bagian luar patahan slope trench dan core Mesozoic-Paleozoic Sumatera (gambar 3). Daerah cekungan ii terbagi atas beberapa sub-basin oleh struktur berpola arah menyilang (cross-trending), yang sifat dasranya tidak ditentukan sebelumnya. Di sayap timurnya, cekungan muka busur ini didasari oleh lapisan dalam kerak benua (gambar 3) (Karig et al. 1979); Kieckhefer et al., in press). Walaupun demikian, pada catatan awal lokasi dan sifat dasar batas kontinen tidak jelas keberadaannya di bawah unconformity mendasari strata kontinen Resen. Telah berkembang spekulasi bahwa basement yang berada di bagian dalam cekungan muka busur salah satunya memperangkap kerak samudera (Hamilton 1977) atau material akresi pre-Miosen (Karig 1977). Sayap cekungan yang mengarah ke laut merupakan suatu zona kompleks yang tersusun secara struktural tidak cukup dipecahkan hanya dengan profil refleksi seismik. Pemetaan geologi sepanjang zona kulminasi struktural ini pada pulau Nias (gambar 3D) mendemonstrasikan bahwa terjadi perubahan flexure tajam menjadi suatu sesar reverse bersudut besar berarah W-dipping pada
3
kedalaman. Struktur ini diidentifikasi sebagai pinggiran garis massa yang terangkat dan terdeformasi dari slope trench paling bawah dan diasumsikan bermigrasi ke arah barat sebagai prisma akresi yang melebar selama konvergensi neogen (Karig et al. 1979). Saat sekarang dan
selama
Cenozoik, subduksi di lepas
Sumatera
pergerakannya relatif oblique (Fitch 1972; Karig et al. 1979). Zona sesar Sumatera dan ekstensi busur belakang di laut Andaman merupakan hasil kedua proses ini (Fitch 1972; Karig et al. 1978). Pola anomali magnetik di Laut Andaman mencakup gerakan pindah (displacement) sejauh 400 km sepanjang sistem sesar strike-slip ke arah selatan (Curray et al. 1979), tetapi perkiraan ini masih diragukan seberapa banyak hal ini dipecahkan sepanjang sesar yang merenggang keluar ke arah trench (gambar 1). Salah satu perenggangan keluar ini diketahui melintangi cenkungan muka busur dan berasosiakan denga poal melintang Pulau Banyak (Karig et al. 1979). Aktifitas vulkanik tidak sering muncul di cekungan muka busur, yang termasuk daerah low heat flow (Sugimura dan Uyeda 1973). Walaupun demikian, batuan vulkanik dan intrusif Miosen dan yang lebih tua muncul sepanjang E Flank (sayap timur) cekungan muka busur lepas NW Sumatera, lebih dari 50 km W menunjukkan busur vulkanik (Karig et al. 1979). Data tambahan telah mengarahkan inetrpretasi yang lebih terangtentang geometri batas kontinental dan evolusi prisma akresi selama subduksi Neoge n.
Karakter Kontinental Margin Batas kontinental barat Sumatera terbentang di barat jajaran Bukit Barian, suatu block yang terangkat membentuk punggungan struktural pulau. Daerah ini jarang diketahui sebagai daripada cekungan timur penghasil minyak dari tinggian Barisan, dan biasanya bukan merupakan sintesis geologi (e.g. de Coster 1975). Sejarah dan struktur Neogennya diungkapkan oleh sudut yang ditandai oleh unconformity geologi regional yang timbul di dalam shelf di atas seluruh area yang memunculkan data, anatara 5°N dan 1°S, dan pada kontur (gambar 4).
4
Unconformity ini memisahakan strata shelf Neogen dari suatu kompleks Paleogen atau batuan yang lebih tua. Biasanya dibatasi di barat oleh palaeo-shelf break, dan di sisi yang mengarah ke darat unconformity ini bisa ditelusuri ke garis pantai dan sangat jelas sekali terlihat di Aceh terhadap unconformity Miosen awal tajam yang dipetakan pada sayap tinggian Barisan (W. Keats, pers. Comm. 1978). Studi paleontological tambahan dari sumur yang menembus unconformity, dan konturing unconformity menggunakan profil refleksi network tebal pada continental shelf (gambar 3), membuat defenisi geometri paleomargin dan penghitungan durasi hiatus semakin baik. Unconformity membentuk bagian horizon yang merefleksi kuat yang menyebabkan perubahan pada karakter akustik dan dalam signifikansi geologi melintang batas kontinental. Pada kebanyakan shelf, unconformity yang terekspose secara jelas terbentang pada base interval yang merefleksi kuat (gambar 5-8) yang diketahui memunculkan karbonat transgressive atau sedikit biasanya, suatu coarse clastic sheet (unpub. Union Oil Co. well completion report, Karig et al. 1979). Mengarah ke barat, horizon yang merefleksi kadang-kadang termasuk strata paralel yang sangat jelas terbentang di bawah unconformity (gambar 5B), yang kemudian menjadi sulit untuk diidentifikasi. Hiatus yang disebabkan oleh unconformity disini mungkin bertemu dengan sekuen bersambung shelf strata yang lebih dekat. Namun demikian, beberapa sumur dalam (Panjang, Tuba, Meulaboh, Singkel) menunjukkan bahwa daerah yang muncul dan erosi meluas mendekati shelf break di beberapa area. Bagian pinggiran yang mengarah ke laut horizon refleksi umumnya suatu sharp break pada slope, kadang kala ditonjolkan oleh karbonat build-up (e.g. gambar 8C). Kumpulan reflektor hummocky paralel meosot ke arah laut dari shelf break, diidentifikasi sebagaisedimen slope, dioverlap secara tajam oleh sikuen turbidit tebal (gambar 7A, 8B). Pada beberapa profil (e.g. gambar 9A, D) kumpulan reflektif yang sangat jelas bisa ditelusuri ke bagian bawah slope dan keluar ke sikuen turbidit. Dugaannya adalah reflektor ini menunjukkan klastika kasar yang terdepositkan saat
5
kontinental margin yang diangkat disuplai dalam jumlah banyak, coarse debris ke slope dan sekitarnya. Dekat garis pantai, unconformity memperlihatkan bukit dengan ketinggian beberapa ratus meter (gambar 4, 6A), kemungkinan mendasari satuan palaeogen resistant dan yang lebih tua. Analogi modern yang berkembang berasal dari hogabck besar batupasir Sibolga Paleogen yang terkubur oleh endapan selatan paluidal Teluk Tapanuli (gambar 2). Selatan Pulau Pini adalah garis yang menonjol dari bukit yang terkubur dengan pola N-S dan bisa diikuti sepanjang shelf (gambar 4). Ridge ini, dan juga relif denghan skala kecil, diasumsikan untuk mengungkapkan structural grain batuan pre-Neogen. Informasi yang terbatas menyangkut batuan di bawah unconformity memberikan simpulan bahwa batas kontinental merupakan kompleks terrain yang tersusun secara struktural. Beberapa sumur yang menembus bagian luar palaeo-shelf didasari dalam suatu sikuen shale bathyal (C. G. adams late Eosen in Panjang dan H.W. Billman as early Oligocene in Meulaboh). Strata Paleogen ini membentuk cekungan sinklinal yang besar di utara Pulau Banyak (Karig et al. 1979) dan dengan jelas muncul dalam struktur-struktur yang lebih kecil di selatan. (gambar 5A, 9). Strata dalam sinklin sub-unconformity yang besar mencapai ketebalan beberapa km dan memperlihatkan dip yang mengarah ke timur dekat palaeo-shelf break (Karig et al. 1979). Palaeogen, mungkin Eosen-Oligosen awal, fluviatil sampai konglomerat litoral, pasir dan singkapan lempung carbonat sepanjang pantai dan beberapa pulau lepas pantai (Karig et al. 1979). Lap ini sampai pada basement terdiri dari granite Permo-Tiassic dan metasedimen yang lebih tua, yang mungkin meluas ke beberapa jarak lepas pantai. Satu-satunya Sampel basement dari lepas pantai adalah metatuff silikaan yang dideformasi kuat dari sumur Lakota (Karig et al. 1979). Walu demikian, bukti tidak langsung basement disuplai oleh klastika yang dikelilingi dalam konglomerat Oligosen akhir-Miosen tengah pada Nias. Konglomerat ini muncul dalam trench dan strata slope trench yang memerlukan sumber–sumber dari timur (Moore dan Karig, in
6
press). Beberapa klastika, seperti vasietas ganitik, identik pada litologi yang terekspose di Sumatera, tapi yang lainnya tidak ada yang terekspose. Selama Oligosen akhir-Miosen awal, batas Sumatera terangkat dengan kuat, memperlihatkan seluruh continental shelf (gambar 3A). Kebanyakan shelf yang terekspos ini mungkin merupakan sumber material kasar yang tidak biasa terhadap trench dan slope. Oleh karena itu komposisi kalstik yaitu terrain yang berhubungan dengan subduksi, dengan komponen krustal oseanik, membentuk bagian basement yang berada dibawah shelf unconformity, tetapi klastika ini tidak mendesak karakter struktural terrain. Data magnetik dan refraksi juga mengindikasikan bahwa batuan beku dan metamorfik meluas ke arah barat ke palaeo-shelf break di banyak area. Profil magnetik menampilkan anomali amplitudo yang sangat rendah di atas seluruh slope trench yang paling bawah dan bagian cekungan muka busur, tetapi berubah secara tajam ke amplitudo yang tinggi, anomali panjang gelombang yang pendek di dekat palaeo-shelf break. Perubahan ini menandai munculnya material dengan remanent yang tinggi atau diindusi magnetisme. Beberapa profil seismik refraksi diambil di dekat palaeo-shelf break timur Pulau Nias (Kieckhefer et al, in press) menunjukkan layer tebal (20 km) material 5.7-6.5 km/s mendasari beberapa km kombinasi strata Neogen dan Paleogen. Struktur krustal ini membedakan secara batasan cekungan laut dalam pengurangan suatu layer 2 dan dalam ketebalan dan velositas yang menyimpang untuk layer 3. Pada keadaan lain, hal iini sama untuk struktur krustal yang diukur oleh Eaton (1970). Pada kompleks Fanciscan, California. Data geologi dan geofisika yang dikombinasikan diinterpretasikan secara sederhana sebagai hasil dari batuan beku dan batuan metamorf yang terdeformasi secara structural berasal dari krtustal oseanik, tetapi sejak dideformasi menjadi melange atau didisrupsi menjadi kompleks opiolitik. Umur strata yang tertua berada di atas unconformity dekat palaeo-shelf break telah dideterminasi oleh C.G. adams (pers. Comm. 1978), pada basis Foraminifera terbesar seperti Myogispinoides indonesiensis dari sumur Panjang, didapati sebagai Miosen awal bagian akhir (tidak lebih tua dari N-6 dan mungkin N-8). Bersamaan
7
dengan deformasi yang kurang umum dari strata paling muda ini, durasi batas umur uplift dan disrupsi struktural batas kontinental margin Palaeogen ke Oligosen akhir dan mungkin miosen akhir. Interval ini termasuk regresi garis pantai global (Vail et al. 1977), yang menonjolkan pemotongan unconformity, tetapi beberapa km uplift dan deformasi kuat margin memerlukan tektonisme global sebagai alat geologi utama. Transgresi terjadi secara tidak beraturan sepanjang busur dan selama waktu berjalan. Pada akhir Miosen shelf break ada dimana-mana ditambah kebanyakan shelf, menerima sedimen laut (gambar 8.9). Profil refleksi dan palaeo-batimetri diambil dari sample sumur mendukung bukti pada subsidence umum pada batas barat sumatera sejak Miosen awal. Proses ini telah diberikan tand-tanda sebgai transgresi dan regresi yang merefleksikan interplay subsidence tektonik., sedimentasi dan sea level eustatik. Sebagai hasil, morfologi shelf break menuju Neogen berlekuk ke belakang dan seterusnya di sepanjang batas (e.g. gambar 6B, 8D, E) dan seringkali melahirkan hubungan spasial kecil pada batas struktural yang menjadi dasar. Subsidence kelihatan memiliki palaeo-shelf break dengan vinsinitas besar, seperti yang ditunjukkan oleh kontur unconfirmity (gambar 4) dan oleh downwarp strata yang menjadi atasan pada setting tersebut (gambar 6C, D). Kecepatan sedimentasi, berdampingan dengan kontrol palaeo-batimetri, juga menyimpulkan bahwa subsidence lebih sering terjadi sejak Miosen awal (gambar 9). Disamping kekurangan studi stratigrafi detil di batas barat sumatera, telah jelas bahwa, sekurang-kurangnya sejak Oligosen akhir, daerah ini memiliki sejarah yang sangat berbeda dalam pergerakan vertikal menyamai cekungan timur tinggian Barisan. Deformasi dan pengangkatan Oligosen akhir – Miosen awal batas barat tidak dikenali sampai ke timiur, dimana transgresi dan regresi sedang terjadi. (e.g de coster 1975, Kamili et al 1977). Sebaliknya, regresi pada pertengahan Miosen – Resen daerah paling timur, sangat mungkin berhubungan dengan pengangkatan jajaran Barisan, tidak muncul sepanjang batas barat.
8
Bukti menyangkut sifat dasar batas kontinental barat laut Sumatera dipertahnkan dalam pola peta palaeo-shelf
break. Ini mengubur shelf edge,
ditegaskan dalam profil refleksi seismik dan magnetik, menunjukkan pemotongan relatif paralel yang panjang ke arah Sumatera , terpisah oleh offset yang tajam (gambar 4). Paling kurang salah satu offset ini adalah hasil pensesaran right-lateral strike-slip, dan case yang lebih beralasan bisa dibuat bahwa sissanya terbentukdengan cara yang sama. Offset terbesar palaeo-shelf break muncul di dekat Pulau Banyak melintasi struktur dan sepanjang perpanjangan lepas pantai Zona Sesar Batee (Verstappen 1973, Karig et. al. 1979, Page et. al. 1979). Sesar ini merupakan untaian dari zona sesar sumatera dan menunjukkan banyak fitur yang tipikal dengan sesar strike-slip, termasuk tubuh serpentinit yang menonjol keluar, jukstaposisi terrain yang berbeda, dan offset vertikal yang jelas dengan sense berlawanan displacement pada titik yang berbeda sepanjang jejak sesar. Sesar membentuk sisi paling timur Cekungan Meulaboh, yang merupak segmen sub-aerial sikuen shelf Neogen terbentang pada ikutan tinggian Barisan (gambar 4). Kewmudian melintasi shelf yang ada sekarang, memotong unconformity dan membentuk batas paling timur Pulau Banyak. Sumur, seismik, dan kontrol singkapan menunjukkan bahwa Pulau Banyak dihasilkan lebih dari vertikal offset sepanjang 2 km di seksi sesar ini, terutama selam Pliosen. Sesar di daerah ini terdiri dari beberapa jejak-jejak tersendiri, slah satunya bisa ditelusuri sepanjang sisi timur ridge bawah laut menuju Nias (gambar 4). Palaeo-shelf break berada pada offset c. 100 km dalam suatu sense rightlateral melintasi zona Sesar Batee. Offset ini diparalelkan oleh offset besar (150 km) dari fleksure strata Paleogene yang mengarah E-W membentuk batas paling timur Cekungan Meulaboh dan singkel atau ikutannya (gambar 4). Walaupun pensesaran right-lateral bukan satu-satunya jalan dimana offset ini bisa diterankan, alasan ini merupakan yang paling sederhana dan masuk diakal, mengingat bukti lain untukpensesaran strike-slip di daeraah ini.
9
Masalah utama interpretasi ini adalah kekurangan offset di sepanjang batas barat fore-arc basin dimana zona sesar terproyeksi berpotongan menyilang pada Nias (gambar 4). Data menyimpulkan 2 solusi. Sejarah geologi offset pada zona sesar sumatera dapat berkembang baik ke Miosen, saat Cekungan Andaman mulai terbuka (Curray et al. 1979), atau bisa lebih awal, karena subduksi oblique selama Tersier telah disimpulkan (Karig et al. 1979). Pergerakan Sesar Batee mendominasi ke pembentukan fleksure yang tidak terpindahkan selama Pliosen di Nias yang disimpulkan oleh penyimpangan geologi sepanjang proyeksi sesar melintasi Nias. Offset Shelf break keduaterbentang sekitar 30 km timur offset Sesar Batee (gambar 4). Offset ini berasosiasi dengan suatu kontur offset yang ditandai pada unconformity,
dalam
pergerakan right lateral, sepanjang
suatu
zona yang
menyambungkan ke darat pada offset lain sayap Barisan. Suatu sesar diperkirakan melebar ke arah offset ini dari utara (B. G. N. Page, pers. Comm. 1978). Kelihatan bahwa offset sepanjang 20-30 km ini juga merupakan hasil pensesaran menganan yang aktif selama atau setelah pemotongan unconformity. Offset shelf-edge dekat bagian selatan Nias sepertinya tidak kelihatan mempengaruhi unconformity atau seksi sedimen di atasnya. Walau demikian, offset shelf edge ini berbaris dengan edge selatan blok timur basement akustik Nias (Mammerickk et al. 1977)., hal ini menyimpulkan adanya sesar lain. Saat itu mungkin nelum terjadi sesar mayor selatan Pulau Pini yang lain yang berasosiasi dengan offset tajam palaeo-shelf break ke arah timur dan dengan N-S lineasi basement. Lengkungan transverse berarah E-W yang ada sekarang dimana Pulau Pini terbentang tidak berhubungan erat dengan struktur yang diusulkan ini. Dibentuk dengan sangat baik setelah unconformity dipotong, seperti yang ditunjukkan oleh permukaan unconformity yang melengkung dan oleh ketiadaan defleksi posisi palaeo-shelf break (gambar 4). Pensesaran strike-slip tidak hanya bertanggung jawab terhadap terjadinya offset yang ada sekarang pada kontinental margin, tetapi juga terhadap displacement
10
yang muncul selama Neogen dan mungkin lebih awal, serta juga memainkan peranan penting dalam disrupsi struktural ekstensif kontinental margin selama Oligosen akhir atau awal Miosen.
Geometri dan Sejarah Pembentukan Sayap Terluar Cekungan Muka Busur Di lepas Sumatera trench slope break membentuk suatu zona lebar antara trench slope terendah yang mendeformasi secara aktif dan cekungan muka busur. Zona ini memiliki beberapa fungssi geomorfik dan tektonik. Zona ini menandai pinggiran pantai deformasi kompresional yang berhubungan dengan subduksi, membentuk suatu tinggian struktural atau geomorfik, dan merupakan batas antara pengangkatan slope terendah dan subsidence cekungan muka busur. Walaupun demikian, hubungan antara fungsi dan efeknya sangat nyata berubah-ubah selama Neogen. Pantai atau batas paling timur deformasi yang berhubungan dengan subduksi, yang sekarang menendai sayap cekungan muka busur yang mengarah ke laut (gambar 3D) merupakan sesar fleksure yang memperlihatkan beberapa km relif struktural (Karig et. Al. 1979). Kebanyakan displacement sepanjang fleksure di Nias bisa ditempatkan selama interval pendek di Pliosen akhir (N20-N22) oleh unconformity yang tajam dan oleh inversi palaeo-batimetri yang cepat melintasi fleksure. Jalur landai suatu undakan karang regresif yang melintang di atas fleksure Nias, dan sedimen yang membaji datar dan memutar ke fleksure arah selatan, menyediakan data sebagai bukti bahwa sedikit dari setiap pergerakan yang bertbeda muncul di sepanjang struktur saat ini. Tinggian struktural dan morfologik yang ada sekarang berasosiasi dengan trench slope break terbentang sepanjang pusat Nias dan secara umujm berada pada posisi yang sama pada rentetan pulau-pulau lainnya. Saat sekarang, bagaimanapun, area ini tidak muncul dengan cepat begitu saja sebagai pesisir selatan atau pada beberapa kasus, dengan berantainya pulau-pulau kecil di bagian selatan yang lebih
11
jauh (Verstappen, 1973; Karig et al. 1979), mengindikasikan bahwa puncak morfologik trench slope break sebetulnya bergerak ke arah barat. Jika pergerakan yang berbeda ini muncul pada zona dengan ciri tersendiri, sampai saat ini masih belum terdeteksi dalam profil refleksi. Sejarah trench slope break pada awal Neogen didokumentasikan dengan baik oleh data geologi dan geofisika. Selama Miosen tengah (N12-N14), suatu tinggian morfologik, diinterpretasikan sebgai trench slope break, membentang di timur Nias dalam visinitas sumur Suma, sebagaimana dibuktikan oleh oleh komplek terumbu dan strata nonmarine yang membentang di atas basement akustik (gambar 3B). Profil refleksi menguraikan cekungan struktural yang diisi oleh strata Miosen dan mungkin lebih tua yang memisahkan area area basement akustik dari batas kontinantal. Foraminifera bentik dalam strata pertengahan Miosen di Nias, menunjukkan ke arah selatan, lantai samudera memiliki slope ke arah kedalamn batial pada bagian fleksure Pliosen dan ke kedalaman yang lebih besar pada trech slope terendah yang mendeformasi secra aktif di Nias bagian tengah. Strata Nias mid-Miosen dan yang lebih muda dan tidak terdeformasi (ghambar 6, 9; gambar 5 Karig et al. 1979) dan uniformity relatif
fasies dan
ketebalan strat yang melintasi fleksure ini (gambar 7) membantah ketiadaan fleksure atau batas pantai yang terdefenisikan tajam dari deformasi berhubunngan dengan subduksi apada trench slope break pertengahan Miosen sampai Pliosen akhir. Sepertinya trench slope break lebih membentuk suatu shelf-edge, tinggian struktural dan morfologik, dengan deformasi kompressional yang meningkat secara bertahap ke arah bawah trench slope yang lebih rendah. Waktu awal dimana kontrol stratal yang cukup untuk rekonstruksi palaeoenvironmental di daerah nias selama Miosen awal (N14-N6), saat trench sangat jelas terbentang dalam bagian tengah Nias yang ada saat sekarang (gambar 3A). Sedimen abyssal yang terdeformasi kuat pada saat itu di bagian timur Nias mungkin merupakan endapan trench slope paling rendah. Pada awal Miosen kontinental shelf, berada di dekat palaeo-shelf break, berfungsi sebagai sumber sedimen terbesar untuk
12
trench dan slope. Kebanyakan material ini terperangkap sebagai turbidit di cekungan laut dalam palaeo shelf break yang mengarah ke laut. Barrier struktural yang yang telah membentuk sayap bagian barat cekungan ini diinterpretasikan sedang membentuk trench slope break. Posisinya hanya bisa ditempatkan dengan luas 25 km antara bukaan awal Miosen di Nias dan edge bagian barat cekungan turbidit. Analogi yang berkemmbang dengan prisma akresi muda lainnya akan menghasilkan kesimpulan bahwa pembentangannya mencapai 20-40 km pada timur trench coeval, atau sedikit lebih jauh ke timur dari posisinya di per tengahan Miosen (gambar 3A, B). kedalaman air yang nyata di atas cekungan muka busur Miosen mennghadirkan kesimpulan bahwa geometri prisma akresional pada waktu itu sama dengan busur Aleutian tengah yang ada sekarang. Profil refleksi yang melintasi trench slope beak di utara dan selatan Nias memperlihatkan aspek lain sayap bagian barat cekungan muka busur. Mengarah ke laut dari lengkungan Pini, cekungan muka busur dibatasi oleh suatu fleksure yang melibatkan seluruh strata yang diendapkan dalam cekungan sejak onlap setelah unconformity dan mungkin kebanyakan bagian yang lebih tua yang berputar ke kontinental slope Paleogen (gambar 7A). ada indikasi (gambar 7A) bahwa reflektor slope menyambung ke dip arah selatan di bawah lipatan, menyimpulkan bahwa sesar bersudut besar di bawah lipatan teratakan pada kedalaman yang lebih jauh (gambar 7E). Ketiadaan deformasi yang ada sekarang dan durasi pendek perlipatan pada bagian fleksure ini (gambar7) juga diindikasikan oleh ketebalan uniform satuan di bawah 1,4 s dalam cekungan muka busur dan onlap bersih strata di atas 1 s. Sepanjang sisi timur Siberut beberapa profil refleksi channel menguraikan suatu set yang terdiri dari 2 dan mungkin paling banyak 4 lipatan yang meningkat seiring kedalamn dan berkurang dalam amplitudo yang jelas mengarah ke Timur (Karig 1977). Semua, tapi kebanyakan lipatan yang berada di sisi barat telah dioeverlap oleh sedimen yang lebih muda dan tidak aktif lagi. Slumping dan kemungkinan dip inisial, menghadirkan perkiraan apakah kebanyakan lipatan bagian barat aktif dan apakah telah terjadi pembentukan sikuensial pola lipatan ini. Beberapa
13
grup lipatan, atau sesar dengan dip ke barat berada di tempat lain di sepanjang sayap timur
cekungan
muka
busur,
tapi
masih
belum
cukup
informasi
untuk
mendeterminasi kemajuan pembentukan. Sikuensi lipatan atau struktur sesar yang membatasi cekungan muka busur ke arah utara Pulau Banyak patut mendapat studi tambahan karena ketebalan isian cekungan yang tidak terdeformasi kelihatan berkuarng tajam ke arah trench melintasi tiap struktur ini, menarik kesimpulan terjadinya migrasi ke arah trench pada batas pantai subduksi yang berhubungan dengan deformasi. Linearitas zona struktural yang ada sekarang membentuk sayap bagian barat cekungan muka busur yang luar biasa, terutama dalam kekontrasannya dengan palaeo-shelf edge dan kontinental margin yang berukuran besar dan tidak beraturan. Zona struktural terdiri atas satu atau lebih sesar fleksure yang memperlihatkan zona lurus yang berdekatan dari selatan Nias paling kurang sejauh Siberut (gambar 4).
14
Kesimpulan
Disrupsi struktural continental margin Sumatera selama Oligosen akhir muncul dengan cukup untuk menerangkan episode subsequent dari konvergensi plate yang bisa ditampilkan sebagai prisma akresional yang baru. Data menghadirkan trench Oligosen-Miosen sangat dekat dengan kontinental margin yang ada sebelumnya. Dengan ruang yang diperlukan untuk suatu slope kontinental, maka tidak ada ruang untuk rantaian kerak oseanik yang terjebak antara material yang diakresi dan palaeo-shelf break. Walau demikian, area kerak oseanik yang terisolasi mungkin membawahi ikutan yang paling besar sepanjang palaeo margin Sumatera. Kerak oseanik biasanya diasumsikan mendasari cekungan muka busur, mengandaikan bahwasanya terjebak dalam zona seluas 100 km antara trench awal dan busur vulkanik (e.g. Seely & Dickinson 1979). Walaupun ada asumsi yang benar untuk busur intra-oseanik, yang dikenal baik dimana subduksi diprakarsai dengan baik saat sekarang, di sepanjang interface kerak continental-oseanik, dan kerak oseanik yang terjebak tidak satupun yang tidak diperlukan untuk diobservasi di area ini. Sementara kerak samudera diandaikan kadang-kadang terjebak dalam ketidakberaturan sepanjang kontinental margin, mungkin argumen ini terlalu diperluas. Sejak prisma akresinal Oligosen lepas NW Sumatera telah terbuka lebar, merubah trench sejauh 80-90 km ke arah barat. Trench slope break juga bermibgrasi ke arah trench, tapi tidak terlalu jauh, dan dengan cara yang lebih rumit lagi. Karakter morfologi dan struktural trench slope brak dirubah selam subduksi Neogen, dengan hasil elemen yang berbeda pada zona ini tidak selalu bermiograsi dengan kecepatan yang sama atau dengan arah yang sama. Penyebab perubahan dalam struktural style dan pembentukan deformasi yang mengarah ke busur masih belum jelas. Thrusting terutama jika dikontrol gravitasi, seharusnya tidak akan memberikan jejak lurus, masih belum ada bukti yang menunjukkan sesar di baewah fleksure diratakan dengan kedalaman. Zona struktural
15
ini kelihatan tidak satupun berhubungan dengan margin kontinental Paleogen. Trench slope break bisa ditampilkan sebagai bagian belakang deformasi yang berhubungan dengan subduksi, salah satunya karena prisma akresional telah mencapai ketebalan dan kemampuan rigiditas dalam mentransimisikan stress-stress yang teraplikasi tanpa gagal., atau kareana mungkin ada batas mekanikal yang sudah ada sebelumnya pada lokasi (e.g. Hamilton 1977, 1978). Lepas Sumatera, pembentuknya lebih merupakan alternatif, dan mengarahkan untuk memperkirakan bahwa pembentukan episodik upthrust yang berarah ke busur mungkin suatu respon terhadap peningkatan level stress di atas base prisma akresional. Stress yang mengalami peningkatan inimengakibatkan terjadinya deformasi dengan bagian terbesar prisma akresional. Oscillasi yang luar biasa pada kontinental margin dekat batas Paleogen Neogen tetap tidak bisa jelaskan secara pasti. Marshak dan Karig (1977) mengusulkan bahwa kedua displacement vertkal dan aktifitas magma dengan daerah muka bsur dihasilkan dari jalan lintasan ridge trench-trench triple junction ke arah utara sepanjang batas ini. Pengangkatan kontinental margin mungkin merupakan respon umum terhadap inisiasi subduksi, tetapi ada beberapa data yang seakan mentest ide ini. Pengangkatan busur paling depan yang sangat cepat dalam skala besar telah diiringi inisiasi subduksi Neogen di timur Luzon (Karig & Wageman 1975) dan Shikoku arc (Yonekura 1975). Pensesaran strike-slip, diasumsikan sebgai hasil dari subduksi oblique sepanjang busur Sunda. Untaian sesar mayor, beberapa dengan displacement yang besar, memotong sepanjang cekungan muka busur dan mungkin menterminasi pada trench. Range atau efek sesar-sesar ini pada prisma akresinal belum dieksplorasi tapi ada beberapa kemungkinan. Sesar-sesar memperlebar jarak kontinental margin yang telah ada sebelumnya, kemungkinan memotong basement kontinental ke arah utara sepanjang batas cekungan. Dengan membuat kontinental margin yang tidak beraturan sepanjang dimana subduksi dibentuk sesudahnya, sesar-sesar strike-slip mungkin menempati bagian instrumental dalam penggantian kerak samudera sepanjang
16
kontinental margin. Akresi tektonik sedimen dan fragmen krustal oseanik yang berada
dibawah
slab
krustal
oseanik
yang
terjebak
ini
memyebabkan
pengangkatannya dan pembukaannya sebagai ophiolit. Strike slip fault ini juga menyebabkan terjadinya offset material yang terakresi, juxtaposing kompleks subduksi dari derajat metamorfik dan umur yang berbeda. Interaksi antara strike-slip dan thrust-faulting dekat trench bertanggung jawab atas asosiasi terdekat inklusi dan derajat yang berbeda blok-blok sesar secara metamorfik yang tercatat di kompleks Fransiscan, area lain dimana subduksi oblique mungkin muncul.
Referensi :
Karig, D.E. & J. Curray. 1980. Structural Framework of The Fore-Arc Basin, NW Sumatera. Journal Geological Society 137 (Part 1): 77-91.
