BAB I PENDAHULUAN A. FISIOGRAFI PULAU SUMATERA
Pulau Pulau Sumatra Sumatra,, secara secara fisiogr fisiografis afis berori berorient entasi asi barat barat laut, laut, terlet terletak ak di tepi tepi barat barat Sundaland dan merupakan merupakan ekstensi ekstensi dari lempeng lempeng Eurasia. Pulau Sumatera merupakan pulau terbesar keenam di dunia, dunia , dengan luas area sebesar 435.000 km 2. Pulau Sumatera membujur dari barat laut ke arah tenggara dan melintasi khatulistia khatulistia,, hal ini membuat pulau Sumatera seakan!akan terbagi menjadi dua bagian, "aitu Sumatra belahan bumi utara dan Sumatra belahan bumi selatan. #erdapat #erdapat garis trend geografis di pulai ini, "aitu terdapat Pegunungan $ukit $arisan "ang $arisan "ang memanjang dari sisi barat pulau dari ujung utara ke arah selatan% sehingga membuat dataran di sisi barat pulau relatif sempit dengan pantai "ang terjal dan dalam ke arah Samudra &india &india dan dataran di sisi timur pulau "ang luas dan landai dengan pantai "ang landai dan dangkal dangkal ke arah Selat 'alaka, 'alaka, Selat $angka dan $angka dan (aut )hina Selatan. Selatan. Pegunungan $ukit $arisan memiliki puncak 3.000 m di atas permukaan laut dan merupakan barisan gunung berapi aktif. Pada bagian utara, pulau Sumatra Sumatra dibatasi oleh (aut *ndaman sedang *ndaman sedang pada bagian selatan berbatasan dengan Selat Sunda. Sunda. +i pulau Sumatra terdapat ban"ak gunung api, seperti unung (euser, unung +empo dan "ang paling tinggi adalah unung -erinci di ambi. Pulau Sumatra Sumatra merupakan kaasan episentrum episentrum gempa bumi karena karena dilinta dilintasi si oleh patahan kerak bumi bumi disepan disepanjang jang $ukit $arisan, $arisan, "ang disebu disebutt Patahan Sumatra% Sumatra% dan patahan kerak bumi di dasar Samudra &india disepanjang lepas pantai sisi barat Sumatra. +anau terbesar di /ndonesia, +anau #oba terdapat #oba terdapat di pulau Sumatra. Secara umum isiografi Pulau Sumatra dapat dibag dibagii menjad menjadii beber beberapa apa bagian antara lain 1 . on onaa -ep -epula ulauan uan $us $usur ur mu muka ka 1 'eru 'erupak pakan an kep kepula ulauan uan "a "ang ng tera terangk ngkat at aki akibat bat ada adan" n"aa interaksi lempeng india australia dan lempeng euarasia. 'emanjang mulai dari pulau nias, simelue dan tanimbar. 2. ona Semangko 1 'erupakan daerah "ang memnjang dari utara selatan akibat dari terbentukn"a sesar sumatar sesar semangko. 3. ona ajaran $arisan 1 ona ona /ni memanjang sepanjang sesar semangko 4. ona dataran 6endah dan berbukit 1 isiografi daerah ini berupa dataran lembah dan terdiri dari cekungan sedimen 5. ona Pegunungan #iga Puluh 7. ona Paparan Sunda 1
B. POLA TEKTONIK PULAU SUMATERA
$.. Pembentukan )ekungan Sumatera Pada regional Sumatera, khususn"a pada rift basins di Sumatera, seperti )ekungan Sumate Sumatera ra 8tara, 8tara, )ekung )ekungan an Suater Suateraa #engah engah dan )ekung )ekungan an Sumater Sumateraa Selatan Selatan,, secara secara umum mengalami fase fase atau episode rifting "ang "ang mirip, mirip, "aitu pre-rift, syn-rift dan #engah 945 'a:. post-rift. )ekungan Sumatera sendiri mulai terbentuk pada kurun Eosen #engah •
Fase Pre-rift Fase Pre-rift
Pada Pada fase fase pre-rift , belum belum terjad terjadii subsidence "ang berperan dalam membentuk ceku cekung ngan an.. Pada Pada fase fase ini ini terb terben entu tuk k reka rekaha han! n!rek rekah ahan an "ang "ang nant nantin in"a "a akan akan memi memicu cu terjadi terjadin" n"aa subsidence. subsidence. Stratigrafi "ang terbentuk biasan"a berhubungan dengan batuan pen"ususn basement dan dan erosional dan batuan basement . •
Fase Syn-rift Fase Syn-rift
Pada fase syn-rift fase syn-rift , terjadi proses sedimentasi berbarengan dengan terjadin"a proses rifting dan subsidence dan subsidence.. Pada fase ini pengendap pengendapan an dikontrol oleh sesar!sesar turun "ang terjadi akbat regangan. regangan. Pengendapa Pengendapan n dicirikan dicirikan oleh endapan!endapan endapan!endapan non-marin non-marinee "aitu fluvial, lacustrine, delta dan pantai. +i Pulau Sumatera, fase syn-rift dialami oleh semua cekungan. Pada )ekungan Sumatera 8tara, selama fase syn-rift fase syn-rift diendapkan diendapkan rup Parapat dan $ampo "ang merupakan endapan lu;ial dan la custrine. •
Fase Post-rift Fase Post-rift
Pada fase post-rift fase post-rift , proses rifting berhenti rifting berhenti dan proses thermal subsidence subsidence bekerja, rheologi batuan berubah menjadi ductile dan ductile dan proses tektonik menjadi tenang. Pada fase ini ini
peng engend endapan apan
mulai ulai
digan igangg ggu u
oleh oleh
adan adan" "a
ai
laut laut
sehi sehin ngga gga
lin lingkun gkung gan
pengendapanpun berubah menjadi lingkungan transisi hingga laut dangkal dan terjadi proses transgresi. B.2. Tektonik ektonik Pulau Suate!a
Gaambar 2.4 zona penunjaman di selatan Pulau Sumatera 2
B. POLA TEKTONIK PULAU SUMATERA
$.. Pembentukan )ekungan Sumatera Pada regional Sumatera, khususn"a pada rift basins di Sumatera, seperti )ekungan Sumate Sumatera ra 8tara, 8tara, )ekung )ekungan an Suater Suateraa #engah engah dan )ekung )ekungan an Sumater Sumateraa Selatan Selatan,, secara secara umum mengalami fase fase atau episode rifting "ang "ang mirip, mirip, "aitu pre-rift, syn-rift dan #engah 945 'a:. post-rift. )ekungan Sumatera sendiri mulai terbentuk pada kurun Eosen #engah •
Fase Pre-rift Fase Pre-rift
Pada Pada fase fase pre-rift , belum belum terjad terjadii subsidence "ang berperan dalam membentuk ceku cekung ngan an.. Pada Pada fase fase ini ini terb terben entu tuk k reka rekaha han! n!rek rekah ahan an "ang "ang nant nantin in"a "a akan akan memi memicu cu terjadi terjadin" n"aa subsidence. subsidence. Stratigrafi "ang terbentuk biasan"a berhubungan dengan batuan pen"ususn basement dan dan erosional dan batuan basement . •
Fase Syn-rift Fase Syn-rift
Pada fase syn-rift fase syn-rift , terjadi proses sedimentasi berbarengan dengan terjadin"a proses rifting dan subsidence dan subsidence.. Pada fase ini pengendap pengendapan an dikontrol oleh sesar!sesar turun "ang terjadi akbat regangan. regangan. Pengendapa Pengendapan n dicirikan dicirikan oleh endapan!endapan endapan!endapan non-marin non-marinee "aitu fluvial, lacustrine, delta dan pantai. +i Pulau Sumatera, fase syn-rift dialami oleh semua cekungan. Pada )ekungan Sumatera 8tara, selama fase syn-rift fase syn-rift diendapkan diendapkan rup Parapat dan $ampo "ang merupakan endapan lu;ial dan la custrine. •
Fase Post-rift Fase Post-rift
Pada fase post-rift fase post-rift , proses rifting berhenti rifting berhenti dan proses thermal subsidence subsidence bekerja, rheologi batuan berubah menjadi ductile dan ductile dan proses tektonik menjadi tenang. Pada fase ini ini
peng engend endapan apan
mulai ulai
digan igangg ggu u
oleh oleh
adan adan" "a
ai
laut laut
sehi sehin ngga gga
lin lingkun gkung gan
pengendapanpun berubah menjadi lingkungan transisi hingga laut dangkal dan terjadi proses transgresi. B.2. Tektonik ektonik Pulau Suate!a
Gaambar 2.4 zona penunjaman di selatan Pulau Sumatera 2
Pulau Sumatera tersusun atas dua bagian utama, sebelah barat didominasi oleh keberad keberadaan aan lempen lempeng g samude samudera, ra, sedang sedang sebelah sebelah timur timur didom didomina inasi si oleh oleh keberad keberadaan aan lempeng benua. $erdasarkan ga"a gra;itasi, magnetisme dan seismik ketebalan sekitar 20 km, dan ketebalan lempeng benua sekitar 40 km 9&amilton, <=<:.Sejarah tektoik Pulau Sumatra Sumatra berhubung berhubungan an erat dengan dengan dimulain" dimulain"aa peristia peristia pertumbuk pertumbukan an antara lempeng lempeng /ndia!*ustralia dan *sia #enggara, #enggara, sekitar 45,7 juta tahun "ang lalu, "ang mengakibatkan rangkaian perubahan sistematis dari pergerakan relatif lempeng!lempeng disertai dengan perubahan kecepatan relatif antar lempengn"a berikut kegiatan ekstrusi "ang terjadi padan"a. erak lempeng /ndia!*ustralia "ang semula mempun"ai kecepatan >7 milimetertahun menurun menjaedi 40 milimetertahun karena terjadi proses tumbukan tersebut. 9)har!shin (iu et al, <>3 dalam ?ataidjaja, <<4:. Setelah itu kecepatan mengalami kenaikan sampai sekitar =7 milimeter tahun 9Sieh, <<3 dalam ?ataidjaja, <<4:. Proses tumbukan ini pada akhirn"a mengakibatkan terbentukn"a ban"ak sistem sesar sebelah timur /ndia. -ead -eadaa aan n
Pula Pulau u
Suma Sumatr traa
menu menunj njuk ukka kan n
bah bahaa
kemi kemiri ring ngan an
penu penunj njam aman an,,
punggungan busur muka dan cekungan busur muka telah terfragmentasi akibat proses "ang ang
terja terjadi di..
-en" -en"ata ataan an menu menunj njuk ukka kan n
bah bahaa
adan adan"a "a tran transt sten ensi si 9tra 9trans ns!te !tens nsio ion: n:
Paleosoiku Paleosoikum m #ektoni #ektonik k Sumatra Sumatra menjadikan menjadikan tatanan tatanan #ektonik ektonik Sumatra Sumatra menunjukk menunjukkan an adan"a tiga bagian pola 9Sieh, 2000:. $agian selatan terdiri dari lempeng mikro Sumatra, "ang terbentuk sejak 2 juta tahun lalu dengan bentuk geometri dan struktur sederhana, bagian tengah cenderung tidak beraturan dan bagian utara "ang tidak selaras s elaras dengan pola penunjaman. a.
$agian $agian Selat Selatan an Pulau Pulau Sumatra Sumatra membe memberika rikan n kenamp kenampaka akan n pola tekto tektonik nik11 . Sesar Sesar Suma Sumatra tra menu menunj njuk ukka kan n sebuah sebuah pola pola geser geser en echelon echelon dan terletak pada 00!35 kilometer di atas penunjaman. 2. (okasi (okasi gunung gunung api api umumn"a umumn"a sebelah sebelah timur! timur!laut laut atau atau di dekat dekat sesar. sesar. 3. )ekung )ekungan an busur busur muka muka terbentuk terbentuk sederha sederhana, na, dengan dengan ke dalama dalaman n !2 kilome kilometer ter dan dihancurkan oleh sesar utama. 4. Pung Punggu gung ngan an busu busurr muka muka rela relati tiff deka dekat, t, terd terdir irii dari dari anti antifo form rm tung tungga gall dan dan berbentuk sederhana. 5. Sesar Sesar 'entaai 'entaai dan homokl homoklin, in, "ang dipisah dipisahkan kan oleh punggu punggunga ngan n busur busur muka muka
b.
dan cekungan busur muka relatif utuh. 7. Sudut Sudut kemir kemiring ingan an tunjam tunjaman an relati relatiff seragam. seragam. $agian 8tara Pulau Sumatra memberikan kenampakan pola tektonik1 tektonik1 . Sesar Sumatra berbentuk tidak beraturan, berada pada posisi 25!40 kilometer dari garis penunjaman. 2. $usur ;ulkanik berada di sebelah utara sesar Sumatra. 3
3. -edalaman cekungan busur muka !2 kilometer. 4. Punggungan busur muka secara struktural dan kedalamann"a sangat beragam. 5. &omoklin di belahan selatan sepanjang beberapa kilometer sama dengan struktur
c.
'entaai "ang berada di sebelah selatann"a. 7. Sudut kemiringan penunjaman sangat tajam. $agian #engah Pulau Sumatra memberikan kenampakan tektonik1 . Sepanjang 350 kilometer potongan dari sesar Sumatra menunjukkan posisi memotong arah penunjaman. 2. $usur ;ulkanik memotong dengan sesar Sumatra. 3. #opografi cekungan busur muka dangkal, sekitar 0.2!0.7 kilometer, dan terbagi! bagi menjadi berapa blok oleh sesar turun miring 4. $usur luar terpecah!pecah. 5. &omoklin "ang terletak antara punggungan busur muka dan cekungan busur muka tercabik!cabik. 7. Sudut kemiringan penunjaman beragam.
/ndonesia terletak pada pertemuan tiga lempeng aktif dunia, "aitu1 lempeng /ndo! *ustralia, lempeng Eurasia, dan lempeng Pasifik dimana kepulauan di nusantara tersebut akan terus bergerak rata!rata 3!7 cm 9bahkan 2cm: per tahunn"a, "ang saling bertumbukanberinteraksi. Pulau sumatera sendiri berada pada @ona ila"ah tumbukan antara lempeng /ndo! *ustralia dan lempeng Eurasia. Pegunungan $ukit $arisan adalah jajaran pengunungan "ang membentang dari ujung utara 9di ?angroe *ceh +arusalam: sampai ujung selatan 9di (ampung: pulau Sumatra. Proses pembentukan pegunungan ini berlangsung menurut skala tahun geologi "aitu berkisar antara 45 450 juta tahun "ang lalu. #eori pergerakan lempeng tektonik menjelaskan bagaimana pegunungan ini ter bentuk. (empeng tektonik merupakan bagian dari litosfer padat "ang terapung di atas mantel "ang bergerak satu sama lainn"a. #erdapat tiga kemungkinan pergerakan satu lempeng tektonik relatif terhadap lempeng lainn"a, "aitu apabila1
A -edua lempeng saling menjauhi 9spreading: 2A Saling mendekati 9collision: 3A Saling geser 9transform:.
#umbukan lempeng tektonik antara indian!australian plate dengan eurasian plate terus bergerak secara lambat laun. Saat kedua lempeng bertumbukan, bagian dari indian! australian plate berupa kerak samudera "ang memiliki densitas "ang lebih besar tersubduksi tenggelam jauh ke dalam mantel dibandingkan dengan kerak benua pada 4
eurasian plate. ona gesekan akibat ga"a tekan dari tumbukan tersebut menjadi begitu panas sehingga akan mencairkan batuan disekitarn"a 9peleburan parsial:. -emudian magma naik leatmenerobosmendesak kerak dan berusaha keluar pada permukaan dari lempeng di atasn"a. Sehingga terbentuklah busur pegunungan bukit barisan di bagian tepi eurasian plate, di pulau Sumatera, /ndonesia . Salah satu manifestasin"a berupa puncak tertinggi pada gunungapi -erinci, 3.>05 mdpl, di ambi.
). PB(* S#6*#/6*/ 6E/B?*( P8(*8 S8'*#E6* $erikut ini adalah stratigrafi Pulau Sumatera dari "ang tertua hingga "ang termuda1 ". Batuan Dasa!
'erupakan batuan Pra!#ersier 9basement : "ang terdiri atas kompleks batuan Paleo@oikum, batuan 'eso@oikum, batuan metamorf, batuan beku dan batuan karbonat. $atuan Paleo@oikum akhir dan batuan 'eso@oikum tersingkap dengan baik di $ukit $arisan, Pegunungan #igapuluh dan Pegunungan +uabelas berupa batuan karbonat berumur permian, ranit dan ilit. $atuan dasar "ang tersingkap di Pegunungan #igapuluh terdiri dari filit "ang terlipat kuat berarna kecoklatan berumur Permian 9Simanjuntak, dkk., <<:. (ebih ke arah 8tara tersingkap ranit "ang telah mengalami pelapukan kuat. 2. Fo!asi La#at
#ersusun atas litologi berupa konglemerat, tufa, breksi ;ulkanik andesitik, endapan lahar, aliran la;a dan batupasir kuarsa. ormasi (ahat ini diendapkan secara tidak selaras di atas batuan dasar, merupakan lapisan dengan tebal 200 m ! 3350 m "ang terdiri dari. 3. Fo!asi Talan$ Aka! #ersusun atas litologi berupa batulanau, batupasir dan sisipan batubara "ang diendapkan pada lingkungan laut dangkal hingga transisi. ormasi #alang *kar berumur Bligosen *khir hingga 'iosen *al dan diendapkan secara selaras di atas ormasi (ahat 9Pulunggono, <=7:. $agian baah formasi ini terdiri dari batupasir kasar, serpih dan sisipan batubara. Sedangkan di bagian atasn"a berupa perselingan antara batupasir dan serpih. -etebalan ormasi #alang *kar berkisar antara 400 m >50 m. %.Fo!asi Batu!a&a
#erdiri atas litologi berupa batugamping, batugamping terumbu, batugamping pasiran, batugamping serpihan, serpih gampingan dan napal ka"a foraminifera, moluska dan koral. ormasi ini diendapkan secara selaras di atas m. #alang *kar dengan ketebalan antara 200 sampai 250 m. (ingkungan pengendapan formasi ini adalah pada lingkungan litoral!neritik dan berumur 'iosen *al. 5.Fo!asi Guai 5
#ersusun atas litologi berupa serpih gampingan dengan sisipan batugamping, napal dan batulanau. ormasi umai diendapkan secara selaras di atas ormasi $aturaja dimana formasi ini menandai terjadin"a transgresi maksimum di )ekungan Sumatera Selatan. Sedangkan di bagian atasn"a berupa perselingan antara batupasir dan serpih.-etebalan formasi ini secara umum ber;ariasi antara 50 m ! 2200 m dan diendapkan pada lingkungan laut dalam. ormasi umai berumur 'iosen *al!'iosen #engah. '. Fo!asi Ai! Benakat
#ersusun atas litologi berupa batulempung putih kelabu dengan sisipan batupasir halus, batupasir abu!abu hitam kebiruan, glaukonitan setempat mengandung lignit dan di bagian atas mengandung tufaan sedangkan bagian tengah ka"a akan fosil foraminifera. ormasi *ir $enakat diendapkan secara selaras di atas ormasi umai dan merupakan aal terjadin"a fase regresi. -etebalan ormasi *ir $enakat ber;ariasi antara 00!300 m dan berumur 'iosen #engah!'iosen *khir. ormasi ini diendapkan pada lingkungan laut dangkal. =. Fo!asi Mua!a Eni ormasi 'uara Enim meakili tahap akhir dari fase regresi tersier. ormasi ini diendapkan secara selaras di atas ormasi *ir $enakat pada lingkungan laut dangkal, paludal, dataran delta dan non marin. -etebalan formasi ini 500 000m, terdiri dari batupasir, batulempung , batulanau dan batubara. $atupasir pada formasi ini dapat mengandung glaukonit dan debris ;olkanik. Pada formasi ini terdapat oksida besi berupa konkresi!konkresi dan silisified ood. Sedangkan batubara "ang terdapat pada formasi ini umumn"a berupa lignit. ormasi 'uara Enim berumur 'iaosen *khir Pliosen *al. Secara lebih rinci berikut adalah data mengenai petroleum s"stem dari *ir $enakat. >.Fo!asi Kasai #ersusun atas litologi berupa batupasir tufan dan tefra riolitik di bagian baah. $agian atas terdiri dari tuf pumice ka"a kuarsa, batupasir, konglomerat, tuf pasiran dengan lensa rudit mengandung pumice dan tuf berarna abu!abu kekuningan, ban"ak dijumpai sisa tumbuhan dan lapisan tipis lignit serta ka"u "ang terkersikkan. ormasi -asai diendapkan secara selaras di atas ormasi 'uara Enim dengan ketebalan >50 200 m. asies pengendapann"a adalah fluvial dan alluvial fan. ormasi -asai berumur Pliosen *khir!Plistosen *al. <.Se(ien Kua!te! Satuan ini merupakan (itologi termuda "ang tidak terpengaruh oleh orogenesa Plio!Plistosen. olongan ini diendapkan secara tidak selaras di atas formasi "ang lebih tua "ang teridi dari batupasir, fragmen!fragmen konglemerat berukuran kerikil hingga bongkah, hadir batuan ;olkanik andesitik!basaltik berarna gelap. Satuan ini berumur resen.
6
BAB II E)OLUSI TEKTONIK PULAU SUMATERA
Selama aman -arbon sampai Perm, terdapat subduksi di sebelah barat Sumatera "ang menghasilkan batuan ;ulkanik dan piroklastik dengan komposisi berkisar antara dasit sampai andesit di daerah +ataran #inggi Padang, $atang Sangir dan ambi 9-lompe et all., <7% dalam &utchison, <=3:. $atuan intrusif "ang bersifat granitik terbentuk di Semenanjung 'ala"sia, meleati Pulau Penang, dan diperkirakan menerus ke -epulauan 6iau.
Gambar S!ema Paleo-te!toni! Pulau Sumatra dan se!itarnya dari "arbon #!hir sampai Perm #al
Selama aman Perm, tidak ada perubahan pen"ebaran keterdapatan batuan plutonik dan ;olkanik dari -arbon *khir. Sistem busur!palung "ang bekerja di Sumatra masih tidak mengalami perubahan 9ambar 3. dan 3.2:. $atuan ;olkanik dan piroklasik berkomposisi andesitik sampai riolitik men"ebar di bagian barat dari Sumatera #engah. +ari #rias *khir sampai ura *al, subduksi di Sumatra terus berlangsung dan menghasilkan kompleks ofiolit *ceh di bagian utara dan kompleks ofiolit umai!arba di selatan. -edua ofiolit tersebut menurut $emmelen 9<4<% dalam &utchison, <=3: berumur #rias. Pada ura #engah sampai -apur #engah, terjadi pengangkatan di ila"ah Semenanjung 'ala"sia, men"ebabkan perubahan lingkungan sedimentasi pada daerah tersebut dari lingkungan laut menjadi lingkungan darat, ditandai dengan endapan tipe molasse dan sedimentasi flu;iatil. Colkanisme di kaasan Sumatra dan sekitarn"a kurang aktif pada selang aktu ini. Selama ura dan
7
-apur, kaasan Sumatra dan sekitarn"a terkratonisasi, dan sistem pensesaran strike slip terbentuk 9#jia et. *ll, <=3% dalam &utchison, <=3:.
Gambar S!ema Paleo-te!toni! Pulau Sumatra dan se!itarnya dari Perm !e $rias #al
Pada -apur *khir, @ona subduksi bergerak ke arah barat Sumatra, sepanjang pulau! pulau "ang saat ini berada di barat Sumatra seperti Siberut. Bfiolit dari subduksi ini sendiri oleh $emmelen 9<4<% dalam &utchison, <=3: diperkirakan berumur -apur *khir sampai #ersier *al. +i bagian utara Sumatra terdapat /ntrusi ranitik #ersier sedangkan di selatan terdapat *desit #ua dan /ntrusi ranit 'iosen *al. Pola dari sistem palung busur di Sumatra pada saat itu digambarkan pertama kali oleh -atilli 9<=% dalam &utchison, <=3: seperti pada gambar 3.3. Subduksi "ang berada di barat Sumatra menerus ke selatan aa $arat, lalu berbelok ke timur laut menuju arah Pegunungan 'eratus di -alimantan.
8
Gambar %.% S!ema Paleo-te!toni! Pulau Sumatra dan se!itarnya dari $rias #!hir sampai &ura #al
Gambar %.4 S!ema Paleo-te!toni! Pulau Sumatra dan se!itarnya dari "apur #!hir sampai $ersier #al
+ari #ersier sampai sekarang, subduksi terus mundur ke arah barat meleati kepulauan "ang terdapat di sebelah barat Sumatra dan menerus ke timur di selatan meleati Pulau aa 9ambar 3.4:. $usur gunung api di sepanjang @ona subduksi tersebut terdapat di Pegunungan $arisan di Sumatera dan menerus ke Pulau aa. Colkanisme basalt hadir di Sukadana, Sumatra Selatan dan diperkirakan berhubungan dengan pensesaran ekstensi dalam 9
"ang dihasilkan sebagai interaksi dari lempeng!lempeng Eurasia, &india!*ustralia, dan Pasifik.
Gambar S!ema $e!toni! Pulau Sumatra dan se!itarnya saat ini
10
BAB III IMPLEMENTASI SETTING TEKTONIK Pulau Sumatera beradapada bagian baratda"a dari -ontinen Sundaland dan merupakan jalur kon;ergensi antara (empeng &india!*ustralia "ang men"usup di bagian barat (empeng EurasiaSundaland . -on;ergensi lempeng menghasilkan subduksi sepanjang Palung Sunda dan pergerakan lateral menganan dari Sistem Sesar Sumatera. Subduksi dari (empeng &india!*ustralia dengan batas (empeng *sia pada masa Paleogen diperkirakan telah men"ebabkan rotasi (empeng *sia termasuk Sumatera searah jarum jam. Perubahan posisi Sumatera "ang sebelumn"a berarah E!D menjadi SE!?D dimulai pada Eosen!Bligosen. Perubahan tersebut juga mengindikasikan meningkatn"a pergerakan sesar mendatar Sumatera seiring dengan rotasi. Subduksi obli'ue dan pengaruh sistem mendatar Sumatera menjadikan kompleksitas regim stress dan pola strain pada Sumatra 9+arman dan Sidi, 2000:. Setting tektonik Sumatera berkembang seiring dengan e;olusi tektonik "ang terjadi dari aktu ke aktu. III.". I*leentasi Settin$ Tektonik (en$an Rekaan Ma$atise
///... Setting #ektonik Sumatera dan 'agmatisme secara umum Pulau Sumatera merupakan hasil akumulasi akresi mikrokontinen "ang berasal dari tepian utara ondana timur, "ang memisahkan diri dengan daratan ondana lainn"a selama 'asa Paleo@oikum hingga 'eso@oikum. Pulau Sumatera dan Semenanjung 'ala"a dibentuk oleh gabungan beberapa mikrokontinen. 'ikrokontinen 'ala"a #imur "ang berada pada bagian timur Sundaland dicirikan oleh adan"a magmatisme Permo!#riassic, "ang terpisah oleh mikrokontinen 'alaka "ang membentuk bagian barat dari Semenanjung 'ala"a. -edua mikrokontinen tersebut dipisahkan oleh sebuah @ona "ang disebut Sutur $entong!6aub "ang ditandai oleh @ona melange, batuan basa, hingga batuan ultrabasa, "ang merepresentasikan suatu sutur "ang terbentuk akibat terjadin"a proses kolisi antar kedua mikrokontinen tersebut pada aman #riassik. Pada bagian barat dan baratda"a mikrokontinen 'alaka dibatasi oleh ona 'utus. Pada @ona tersebut ditemukan basalt, sekis klorit, gabro, dan serpentinit pada bagian tenggara dari @ona tersebut, "ang merupakan produk magmatisme dari ona 'utus. ona 'utus ini merepresentasikan adan"a @ona sutur lain "ang terbentuk akibat proses kolisi antara mikrokontinen 'alaka dengan mikrokontinen 'ergui pada bagian barat. 11
9mikrokontinen pada /ndonesia barat, Pulonggono 9<>5:, after Pulonggono and )ameron 9<>4::
Daj@er et al. 9<<: mendemonstrasikan berdasarkan dating isotop dari #errane ?atal merupakan
fragmen
dari
suatu
busur
magmatik
Eosen!Bligosen.
$arber
92000:
mengemukakan baha #errane Sikuleh merupakan bagian dari busur ;ulkanik intra!oceanik "ang berumur ura hingga -apur, fragmen lainn"a dapat diidentifikasi berada disepanjang pantai barat Sumatera bagian selatan. Sutur sutur "ang berkembang sebagai batas akresi pada Pulau Sumatera, memiliki kontribusi dalam gejala magmatisme di Pulau Sumatera dan sekitarn"a, selain kontribusi dari busur ;ulkanik masa kini. ///..2. 'agmatisme pada ona $entong!6aub Secara umum adan"a gejala magmatisme di Pulau Sumatera dan sekitarn"a ditunjukkan oleh kehadiran batuan!batuan beku plutonik "ang bertipe granitik dan batuan! batuan ;ulkanik hasil akti;itas ;olkanisme pada pesisir barat Sumatera. *dan"a kehadiran batuan granit pada daerah Sumatera dan sekitarn"a tak lepas kaitann"a dengan pro;insi granit pada daerah *sia #enggara. Pro;insi pro;insi granit pada *sia #enggara ini erat kaitann"a dengan subduksi dan akresi mikrokontinen "ang menumbuk pada tepi #errane )hina Selatan. *kresi!akresi tersebut membentuk beberapa sutur "ang merupakan implikasi dari batas akresi kontinen di *sia #enggara. Salah satu sutur "ang memberikan implikasi magmatisme pada kaasan Sumatera adalah sutur $entong!6aub. 12
Sutur $entong!6aub merupakan produk dari proses kon;ergensi lempeng Sibumasu dengan lempeng /ndochina pada kaasan *sia #enggara. (empeng Sibumasu mulai bergerak dan menunjam dibaah lempeng /ndochina sekitar pada akhir Permian hingga aal #rias. Penunjaman ini mengakibatkan terbentukn"a busur!busur magmatik pada tepi barat /ndochina. Pada masa ini mulai terbentuk granit tipe /, akibat magmatisme pada kaasan *sia #enggara. -emudian pada akhir #rias 9200 juta tahun "ang lalu:, proses subduksi berhenti, ditandai
dengan
menghilangn"a
Paleo!#eth"s
akibat
subduksi
sehingga
terjadi
tumbukankolisi antar kontinen Sibumasu dengan kontinen /ndochina. #umbukan tersebut membentuk batas atau "ang sering disebut @ona $entong!6aub. Pada sekitaran @ona tersebut, dijumpai percampuran antara granit tipe / dan granit tipe S "ang berasal dari kontinen Sibumasu. Percampuran kedua tipe granit tersebut menunjukkan @ona $entong!6aub "ang bertindak sebagai batas antara pro;insi barat dan timur dari sebaran granit di *sia #enggara.
9Proses terbentukn"a ona $entong!6aub: ona $entong!6aub sangat jelas dapat dibedakan pada daerah Semenanjung 'ala"a. ?amun pada bagian selatan @ona ini "ang masuk kedalam kaasan kepulauan Sumatera dan $angka!$elitung. ona ini sulit dibedakan karena batasn"a "ang mulai kabur. Pada @ona ini tipe a;initas magma "ang dihasilkan memiliki kecenderungan peraluminous hingga metaluminous, dengan potensi "ang berbeda!beda tergantung dari jenis magma dan tipe batuan granitik pada suatu lokasi. 13
///..3. 'agmatisme pada ona Sesar Sumatera $he Great Sumatera (ault atau Sesar $esar Sumateraterbentuk erat kaitann"a dengan pergerakan /ndia "ang bergerak mendesak lempeng Eurasia di utaran"a. Pergerakan ini menimbulkan perubahan Pulau Sumatera "ang semula berorientasi barat!timur menjadi tenggara!baratlaut. Pergerakan Sumatera "ang searah jarum jam ini, mengaktifkan sistem sesar pada Sumatera. Sistem Sesar $esar Sumatera ini membelah Pulau Sumatera mulai dari #eluk Semangko di bagian selatan hingga *ceh dibagian utaran"a. Sesar besar ini menerus sampai ke (aut *ndaman hingga $urma. Pergerakan Sesar Sumatera ini diperkirakan sebelas centimeter per tahun dan tentun"a menimbulkan efek tektonisme disekitar @ona ini. +i samping patahan utama tersebut, terdapat beberapa patahan lainn"a, "aitu Sesar *neuk $atee, Sesar Samalanga!Sipopok, Sesar (hokseumae, dan Sesar $langkejeren. -husus untuk -ota $anda *ceh dan -abupaten *ceh $esar dihimpit oleh dua patahan aktif, "aitu +arul /marah dan +arussalam. Patahan ini terbentuk sebagai akibat dari adan"a pengaruh tekanan tektonik secara global dan lahirn"a kompleks subduksi sepanjang tepi barat Pulau Sumatera serta pengangkatan Pegunungan $ukit $arisan. +aerah!daerah "ang berada di sepanjang patahan tersebut merupakan ila"ah "ang raan gempa bumi dan tanah longsor, disebabkan oleh adan"a akti;itas kegempaan dan kegunungapian "ang tinggi. $anda *ceh sendiri merupakan suatu dataran hasil amblesan sejak Pliosen, hingga terbentuk sebuah graben. ona Sesar $esar Sumatera "ang terbentang dari utara hingga selatan Pulau Sumatera ini memberikan pengaruh terhadap munculn"a @ona!@ona lemah pada sekitar daerah @ona sesar tersebut. ejala magmatisme akibat intrusi magmatik "ang tersalurkan melalui sesarkekar disepanjang Sesar Sumatera ditemukan dibeberapa ila"ah, mulai dari bagian Sumatera $arat, Sumatera 8tara, Sumatera Selatan, hingga (ampung. 'agmatisme pada @ona ini menghasilkan berbagai tipe batuan plutonik "ang tersingkap dengan tipe granitik hingga intermediet. ///..4. 'agmatisme pada ona Subduksi Sumatera Pada akhir 'iosen, Pulau Sumatera mengalami rotasi searah jarum jam. Pada kala Plio!pleistosen, arah struktur geologi berubah menjadi baratda"a!timurlaut, di mana akti;itas tersebut terus berlanjut hingga kini. enomena tersebut disebabkan oleh pembentukan basin samudera di (aut *ndaman dan tumbukan antara 'ikrokontinen Sunda dan (empeng /ndia! *ustralia terjadi pada sudut "ang kurang tajam. /mplikasi dari fenomena tersebut adalah 14
terjadin"a kompresi tektonik regional dan lahirn"a kompleks subduksi sepanjang tepi barat Pulau Sumatera beserta pengangkatan Pegunungan $ukit $arisan pada kala Pleistosen. #erjadin"a peristia subduksi ditandai dengan gejala!gejala ;olkanisme "ang terbentuk pada sepanjang tepi barat Pulau Sumatera. Proses penunjaman pada Sumatera menghasilkan rangkaian forarc islands "ang merupakan bagian dari prisma akreasi. $atuan!batuan pada daerah tersebut membentuk melange dengan batuan "ang relatif campur!aduk. /mplikasi magmatisme dari bagian prisma akresi relatif berhubungan dengan pengaruh tekanan "ang bekerja pada @ona ini secara dominan, sehingga batuan beku dijumpai dengan batuan metamorf dan batuan sedimen lainn"a. $eberapa bagian forarc islands dari prisma akresi Sumatera adalah Pulau Simeuleu, Pulau $an"ak, Pulau ?ias, Pulau $atu, Pulau Siberut, hingga Pulang Enggano "ang terbentang dari utara hingga selatan Sumatera. ejala geologi lainn"a "ang terbentuk akibat subduksi pada Sumatera adalah munculn"a volcanic continental arc atau busur gunungapi pada ila"ah kontinen. Penunjaman lempeng /ndo!*ustralia dibaah lempeng Eurasia dibaah Pulau Sumatera menghasilkan jajaran gunungapi!gunungapi kuarter "ang terbentang dari *ceh hingga (ampung. -eberadaan busur gunungapi di pesisir barat Pulau Sumatera memberikan gambaran baha proses ;olkanisme dan magmatisme pada daerah Sumatera masih aktif hingga masa kini. enis magma "ang dihasilkan pada jajaran gunungapi di Sumatera relatif intermediet hingga asam dengan dampak tipe letusan "ang bersifat eksplosif pada umumn"a. III.2. I*leentasi Settin$ Tektonik (en$an Rekaan St!ati$!a+i III.2.". ,ekun$an Suate!a Uta!a
Secara isiografis )ekungan Sumatera 8tara dibatasi oleh Paparan 'alaka disebelah timurlaut, pegunungan $ukit $arisan disebelah baratda"a dan (engkungan *sahan disebelah timur "ang sekaligus memisahkann"a dengan )ekungan Sumatera #engah dan kebaratlaut berangsur membuka ke (aut *ndaman. *kti;itas tektonik sepanjang Pra!#ersier dan #ersier membentuktinggian 9high), rendahan 9lo), dan dalaman 9deep). #inggian bertindak sebagai pemisah antara dalaman "ang membentuk sub cekungan berarah baratlaut!tenggara. #inggian & "ang $esar memisahkan dalaman #amiang disebelah barat dan sub cekungan (angkat disebelah timur.
15
ambar. isiografi dan #ektonik)ekungan Sumatera 8tara
Secara umum stratigrafi )ekungan Sumatera 8tara dapat dibagi atas 3 kumpulan batuan, "aitu 1kumpulan batuanpra!tersier, kumpulan batuan tersier dan kumpulan batuan kuarter. a. -umpulan batuan Pra! tersier -umpulan batuan pra!tersier merupakan batuan dasar )ekungan Sumatera 8tara berumur Paleo@oikum *khir hingga'eso@okium*khir, berutur!turut dari tua!muda 1 kelompok #apanuli 9ormasi -luet, ormasi $ohorok, dan ormasi *las:, kelompok Peusangan 9ormasi Silungkang, ormasi $atu 'il 'il dan ormasi -ualu:, serta kelompok Do"la 9)ameron, <>0:. b. -umpulan batuan #ersier -umpulan batuan tersier )ekungan Sumatera 8tara berturut!turut dari tua!muda 1 ormasi #ampur, ormasi Parapat, ormasi $ampo, ormasi $elumai, ormasi $aong, ormasi -eutapang, ormasi Seureula dan ormasi ulura"eu. c. -umpulan batuan -uarter -umpulan batuan kuarter terdiri dari ormasi #oba dan allu;ium. ormasi #oba merupakan endapan travertine dan aliran tuff, berukuran butir pasir, terpilah buruk, kadang!kadang mengandung mika, massif dengan ketebalan sekitar 50!200 m. *llu;ium terdiri dari endapansungai 9pasir, kerikil, dan lempung: dan endapan pantai 9pasir hingga lumpur:.
16
ambar Stratigrafi )ekungan Sumatera
III.2. 2. ,ekun$an Suate!a Ten$a#
)ekungan Sumatra #engah merupakan cekungan busur belakang 9 *ac!-#rc *asin: "ang berkembang sepanjang tepi Paparan Sunda di barat da"a *sia #enggara. )ekunganini terbentuk akibat penunjaman (empeng Samudera &india "ang bergerak relatif ke arahutara 9? 7o E: dan men"usup ke baah (empeng $enua *sia "ang aktif selama 'iosen. )ekungan Sumatra #engah memiliki geometri "ang asimetri dengan bagian terdalam berada di baratda"a dan melandai ke arah timur laut. Produk dari subduksi pada daerah ini adalah unit fisiografi parallel berarah ?D berupa busur kepulauan sepanjang muka pantai barat da"a Sumatra, cekungan muka busur ?ias, busur ;olkanik $arisan, cekungan belakang busur dan @ona sesar Sumatra 9Great Sumatra (ault +one: atau "ang dikenal dengan sebutan Sesar Semangko.
17
ambar Stratigrafi daerah #eso!)enako Sumatra tengah dengan ;ariasi le;el eustasi 9modifikasi dari &a et al., <>> dalam Dain et al., <<5:
(itostratigrafi pada cekungan Sumatra #engah terdiri dari beberapa kelompok batuan dan formasin"a "ang proses sedimentasin"a dimulai pada aal #ersier mengikuti proses pembentukan cekungan half graben. -elompok kelompok tersebut meliputi1 ". Batuan Dasa! - Basement
$atuan dasar 9basement : berumur Pra #ersier berfungsi sebagai landasan dari )ekungan Sumatra #engah. ormasi ini terdiri dari batuan "ang berumur 'eso@oikum dan batuan metamorf karbonat berumur Paleo@oikum!'eso@oikum. $atuan tersebut dari timur ke barat terbagi dalam 3 9tiga: satuan litologi, "aitu 'allaca #errane, 'utus *ssemblage, dan re"acke #errane. -etigan"a hampir paralel berarah ??D!?D. Malla/a Te!!ane0 'emiliki karakteristik litologin"a terdiri dari kuarsit, argilit,
batugamping kristalin serta intrusi pluton granodioritik dan granitik "ang berumur ura. Mutus Asse1la$e0 'utus *ssemblage atau -elompok 'utus merupakan @ona sutur
"ang memisahkan antara 'allaca #errane dan re"acke #errane. (itologin"a terdiri dari baturijang radiolaria, meta!argilit, serpih merah, lapisan tipis batugamping dan batuan beku basalt serta sedimen laut dalam lainn"a. 18
G!e3a/ke Te!!ane0 re"acke #errane disebut juga +eep Dater
'utus
*ssemblage. -elompok ini tersusun oleh litologi gre"acke, pebbl" mudstone dan kuarsit. -elompok ini berumur Perm !-arbon.
2. Kelo*ok Peatan$ -Peatan$ G!ou*
-elompok Pematang merupakan lapisan sedimen tertua berumur Eosen!Bligosen "ang diendapkan secara tidak selaras di atas basement . Pada lingkungan flu;ial litologin"a terdiri dari konglomerat, batupasir kasar, dan batulempung aneka arna. Sedangkan pada lingkungan danau litologin"a terdiri dari batulempung dan batupasir halus berselingan dengan serpih danau "ang ka"a material ornagik. Serpih organik dari -elompok Pematang merupakan batuan induk 9 source roc! : bagi hidrokarbon "ang ada di )ekungan Sumatra #engah -elompok ini tersusun oleh ormasi oer ed *ed , ormasi *ron Shale, dan ormasi pper ed *ed . •
Fo!asi Lower Red Bed
ormasi oer ed *ed tersusun atas litologi batulumpur 9mudstone:, batulanau, batupasir, dan sedikit konglomerat. ormasi ini diendapkan pada lingkungan darat dengan sistem pengendapan kipas allu;ial dan berubah secara lateral menjadi lingkungan flu;iatil dan lakustrin. •
Fo!asi B!o3n S#ale
ormasi $ron Shale menumpang di atas oer ed *ed namun di beberapa tempat menunjukkan adan"a kesamaan lingkungan pengendapan secara lateral. (itologi pen"usunn"a terdiri dari serpih berlaminasi baik, ka"a akan material organik, berarna cokelat sampai hitam. Pada bagian cekungan "ang lebih dalam dijumpai perselingan batupasir "ang diperkirakan diendapkan oleh mekanisme arus turbidit. •
Fo!asi U**e! Re( Be(
ormasi 8pper 6ed $ed di beberapa tempat dijumpai eki;alen secara lateral dengan ormasi $ron Shale dan di tempat lain menunjukkan menumpang di atasn"a. (itologin"a terdiri atas serpih, batubara, dan sedikit batupasir "ang diendapkan pada lingkungan lakustrin.
4. Kelo*ok Si#a*as -Si#a*as G!ou*
-elompok Sihapas diendapkan di atas -elompok Pematang, merupakan suatu seri sedimen pada saat aktifitas tektonik mulai berkurang, terjadi selama Bligosen *khir sampai 'iosen #engah. -ompresi "ang terjadi bersifat setempat "ang ditandai dengan pembentukan sesar dan lipatan pada tahap in;ersi "ang terjadi bersamaan dengan penurunan muka air laut 19
global. Periode ini diikuti oleh terjadin"a subsiden kembali dan transgresi ke dalam cekungan tersebut.-elompok Sihapas ini terdiri dari ormasi 'enggala, ormasi $angko, ormasi $ekasap, ormasi +uri dan ormasi #elisa. •
Fo!asi Men$$ala
ormasi 'enggala merupakan bagian terbaah dari -elompok Sihapas "ang berhubungan secara tidak selaras dengan -elompok Pematang "ang dicirikan oleh kontak berupa hiatus. (itologin"a tersusun atas batupasir konglomeratan berselang!seling dengan batupasir halus sampai sedang. +iendapkan pada saat 'iosen *al pada lingkungan lu;ial )hannel dengan ketebalan pada tengah cekungan sekitar <00 kaki, sedangkan pada daerah "ang tinggi ketebalann"a tidak lebih dari 300 kaki. ormasi ini berubah secara lateral dan ;ertikal ke arah barat menjadi 'arine Shale "ang termasuk ormasi $angko dan menjadi lingkungan transisi dan laut terbuka ke arah timur "ang merupakan ormasi $ekasap. $atupasir formasi ini merupakan reser;oir "ang penting pada )ekungan Sumatra #engah. •
Fo!asi Ban$ko
ormasi $angko diendapkan secara selaras di atas ormasi 'enggala. (itologin"a tersusun atas batulempung dan batulempung karbonatan "ang berselingan dengan batupasir lanau dan berubah secara lateral menjadi batugamping. Pengaruh lingkungan laut men"ebabkan pengendapan foraminifera "ang berfungsi sebagai penunjuk umurformasi ini "aitu 'iosen *al. •
Fo!asi Bekasa*
ormasi $ekasap disusun oleh litologi batupasir glaukonit halus sampai kasar,
struktur
sedimen masif, berselang!seling dengan serpih tipis, dan diendapkan secara selaras di atas ormasi $angko. -adang kala dijumpai lapisan tipis batubara dan batugamping. ormasi ini diendapkan pada 'iosen *al di lingkungan delta plain dan delta front atau laut dangkal. -andungan fosil foraminifera menunjukkan umur 'iosen *al. •
Fo!asi Du!i
ormasi +uri diendapkan secara selaras di atas ormasi $ekasap dan merupakan bagian teratas dari -elompok Sihapas. (itologin"a tersusun atas suatu seri batupasir "ang terbentuk pada lingkungan inner neritic!deltaic di bagian utara dan tengah cekungan. ormasi ini berumur 'iosen #engah dengan ketebalan mencapai <00 kaki. •
Fo!asi Telisa -Tt
ormasi ini memiliki karakteristik tersusun oleh betulumpur gampingan "ang terendapkan secara selaras dengan ormasi Sihapas. ormasi ini berumur sekitar 'iosen #engah sengah
20
sebaran area #ebingtinggi, Pematang!siantar, Padang sidempuan!sibolga, +umai dan $agansiapiapi, $engkalis, (ubuksikaping, dan Pekanbaru.
%. Kelo*ok Petani -Tu*
-elompok ini dicirikan oleh batulanau dan batulumpur "ang mengandung karbon dengan hubungan "ang selaras dengan ormasi -eutapang. -elompok ini berumur 'iosen *khir, dengan sebaran #ebingtinggi, Pematang!siantar, Padang sidempuan!sibolga, +umai dan $agansiapiapi, $engkalis, (ubuksikaping, dan Pekanbaru. •
Fo!asi Minas -5*i
'emiliki karakteristik tersusun oleh krikil, pasir, dan lempung "ang berhubungan menjemari dengan ormasi #otolan dan tidak selaras dengan ormasi Samosir. ormasi ini memiliki umur Plistosen, dengan sebaran #ebingtinggi, Pematang!siantar, Padang sidempuan!sibolga, +umai dan $agansiapiapi, $engkalis, (ubuksikaping, dan Pekanbaru.
III.2. 4 . ,ekun$an Suate!a Selatan
)ekungan Sumatra Selatan terbentuk oleh suatu hasil tektonik "ang melibatkan -erak Samudra /ndo!*ustralia dengan bagian dari -erak $enua Eurasia "aitu Paparan Sunda. Pergerakan -erak Samudra /ndo!*ustralia "ang bergerak dengan arah relatif ke utara dan membentuk @ona kon;ergensi terhadap Paparan Sunda "ang relatif diam. +aerah penunjaman meliputi daerah selatan Pulau aa dan daerah barat Pulau Sumatra. Penunjaman tersebut mempengaruhi keadaan litologi, morfologi, struktur pada daerah! daerah tersebut termasuk pada )ekungan Sumatra Selatan "ang merupakan cekungan belakang busur. Secara umum )ekungan Sumatra Selatan berada di /ndonesia bagian barat "akni Pulau Sumatra bagian selatan "ang memanjang dengan arah barat laut ! tenggara. )ekungan Sumatra Selatan ini terletak di sebelah timur!timur laut dari rangkaian Pegunungan $arisan dan Sesar Semangko, sebelah selatan!tenggara Pegunungan #igapuluh, sebelah utara tinggian (ampung atau Palembang, serta berada di sebelah barat!barat laut dari Pulau $angka dan (aut aa. )ekungan ini dapat dibagi menjadi beberapa sub! basin
"aitu
Sub
)ekungan ambi, Sub )ekungan Palembang #engah, Sub )ekungan
Palembang 8tara, Sub )ekungan Palembang Selatan, dan Sub )ekungan $andar a"a 2
dengan luas total dari cekungan ini sekitar =.000 km . &asil penelitian dan eksplorasi "ang telah dilakukan pada )ekungan Sumatra Selatan ini menunjukkan baha cekungan ini memiliki potensi, baik dalah hal sesumber 21
maupun kebencanaan. -ondisi stratigrafi "ang tersusun atas ormasi (ahat di bagian baah hingga ormasi -asai di bagian atas menunjukkan baha di beberapa bagian cekungan ini dapat berkembang suatu petroleum system dan pengendapan batubara serta mineral logam. Selain potensi sesumber, cekungan ini juga men"impan potensi kebencanaan "ang tidak dapat dihindari.
)ekungan
"ang
berada
di
sekitar
tinggian
maupun
perbukitan
menjadikan cekungan ini sebagai daerah "ang raan longsor. Bleh karena itu, dentifikasi mengenai kedua potensi tersebut lebih lanjut akan sangat bermanfaat bagi berkembangn"a peradaban "ang berada di cekungan ini. Secara umum, sedimentasi di )ekungan Sumatera Selatan terjadi dalam dua fase 9ackson, <7 dalam -oesoemadinata, et al., <=7: , "aitu1 . ase #ransgresi ase #ransgresi di )ekungan Sumatera Selatan ditandai dengan pengendapan -elompok #elisa secara tidak selaras di atas batuan Pra!#ersier. Selama fase pengendapan "ang terjadi pada fase transgresi, penurunan dasar cekungan lebih cepat daripada proses sedimentasi, sehingga terbentuk urutan fasies non marine, transisi, laut dangkal dan laut dalam 9Pulunggono, <7<% +e )oster, <=4% -oesoemadinata, et al., <=7:. 2. ase 6egresi ase 6egresi di )ekungan Sumatera Selatan ditandai dengan pengendapan -elompok Palembang. ase ini merupakan kebalikan dari fase transgresi, dimana pengendapan lebih cepat dibandingkan dengan penurunan dasar cekungan, sehingga terbentuk urutan seperti fasies laut dangkal, transisi dan non marine 9Pulunggono, <7<% +e )oster, <=4% -oesoemadinata, et al., <=7:. ". Kelo*ok Telisa •
ormasi (ahat ormasi (ahat merupakan suatu rangkaian breksi ;ulkanik tebal, tuf, serpih
tufaan, endapan lahar, dan aliran la;a, serta dicirikan dengan kehadiran sisipan lapisan batupasir kuarsa. ormasi (ahat diendapan pada lingkungan darat, serta berumur Eosen Bligosen *al. •
ormasi #alang *kar Setelah pengendapan ormasi (ahat, terjadi proses erosi secara regional. $ukti
erosi diperlihatkan oleh ormasi #alang *kar "ang terendapkan tidak selaras diatas ormasi
22
(ahat. Setelah masa hiatus umur Bligosen #engah, kemudian diendapkan sedimen pada topografi "ang rendah pada Bligosen *khir. ormasi ini terbagi atas dua anggota "aitu 6' dan #6' 9Spru"t, <57% Pulunggono, <>4:
a. Gritsand /ember 0G/) *nggota baah ormasi #alangakar ini disusun oleh sedimen klastik kasar seperti batupasir konglomeratan, batupasir kuarsa, serpih dan sisipan batubara dengan struktur sedimen berupa struktur perlapisan bersusun, perlapisan silang!siur dan sejajar. b. $ransitional /ember 0$/) *nggota atas ormasi #alangakar ini tersusun oleh sedimen klastik sedang! halus seperti perselingan batupasir, serpih, batulanau, sisipan batubara, batulempung karbonatan,
serta
hadirn"a
glaukonit
"ang
melimpah.
(ingkungan
pengendapan
anggota satuan ini adalah lingkungan transisi!laut dangkal berumur 'iosen. •
ormasi $aturaja
ormasi $aturaja dicirikan denga kehadiran batugamping "ang berada di sekitar bagian dasar ormasi #elisa. ormasi ini sangat berkembang di daerah tinggian, berupa batugamping terumbu dan batugamping paparan, sedangkan di bagian dalam cekungan satuan ini berkembang sebagai fasies karbonat berupa mudstone atau ac!estone. ormasi $aturaja ini masuk ke
dalam rentang umur "ang ekui;alen dengan foraminifera
planktonik dengan kisaran umur ?4 ?5 atau 'iosen *al. •
ormasi #elisa ormasi umai
Puncak transgresi pada )ekungan Sumatera Selatan dicapai
pada aktu
pengendapan ormasi umai. ormasi ini diendapkan selaras diatas ormasi $aturaja dan anggota #ransisi #alang *kar. ormasi ini tersusun atas sedimen klastika halus berupa serpih, napal, batulempung gampingan, batulanau dengan foraminifera plankton "ang melimpah. ormasi ini memiliki umur 'iosen #engah 2.
Kelo*ok
Pale1an$
•
ormasi *ir $enakat
23
ormasi *ir $enakat diendapkan secara selaras di atas ormasi umai, dan merupakan aal fase regresi. +idominasi oleh shale sisipan batulanau, batupasir dan batugamping. -etebalann"a antara 00 000 meter. $erumur 'iosen #engah sampai 'iosen *khir, dan diendapkan di lingkungan laut dangkal.
•
ormasi 'uara Enim
ormasi ini berumur 'iosen *khir!Pliosen *al. Secara umum ditandai dengan berkembangn"a batubara. ormasi ini disusun oleh perselingan batulempung, batulanau, batupasir tufan dan lapisan batubara. ormasi ini menunjukkan sekuen pengendapan pengkasaran ke atas dengan lingkungan pengendapan laut dangkal hingga darat. osil ka"u dan foraminifera air taar ban"ak dijumpai pada formasi ini.
Ga1a!. -olom Stratigrafi )ekungan Sumatra Selatan
24
BAB I) POTENSI GEOLOGI PULAU SUMATERA
I)." POTENSI GEOLOGI ,EKUNGAN SUMATERA UTARA SUMBERDA6A
.
Batuan In(uk - Source Rock
Pada daerah )ekungan Sumatra 8tara aliran suhu rata rata relatif tinggi 9F2 &8 : dimana merupakan kondisi "ang sesuai untuk pembentukan source rock. ormasi formasi "ang memiliki potensi untuk menjadi source roc! pada daerah )ekungan Sumatera 8tara diantaran"a "aitu formasi $aong "ang memiliki $otal 1rganic arbon 9#B): dengan rata rata : 0,5G. Source interval "ang paling baik pada formasi baong "aitu pada bagian paling baah dimana endapan mudstoes terbentuk pada lingkungan outer neritic sampai bath"al. ormasi baong sebenarn"a tidak ka"a akan kandungan organic berdasarkan standar dunia dimana nilai total organic carbon jarang lebih dari ,5G, tetapi akibat penunjaman "ang sangat cepat dari sunda mikroplate selama middle 'iocene mengakibatkan meningkatn"a ketebalan ;olume hydrocarbon di daerah tersebut. Sedimen anggota formasi $elumai memiliki nilai #B) 0,2 4,> G, khususn"a G. ?ilai hidrogen indeks n"a rendah. 'engandung kerogen amorf, membentuk inertinit dan ;itrinit. 'areial organic berasal dari darat dan berbutir halus. ormasi $ampo memiliki #B) 0,2=G ! 3,>4G pada sampel core, sedangkan pada sampel singkapan permukaan ,4G dengan ;ariasi secara lateral. &idrogenn"a rendh sampai sangat rendah dan mudstone mengandung material organik inert. Potensin"a terbatas pada gas. 'in"ak dari anggota $elumai dan formasi -eutapang adalah sama secara umum dan diprkirakan menjadi sumber dari kelompok genetic "ang sama. -erogen darat merupakan sumber utama perangkap hidrokarbon. Soorce roc! dapat berasal dai lingkungan lakustrin. )ontoh pada formasi $ruksah "ang terebapakan pada rift bounded depocenter, Pre!$elumai. $eberapa min"ak "ang tingkat maturitasn"a berbeda bercampur, menunjukkan ;ariasi kedalaman pada formasi $ruksah tertimbun atau sedimen "ang sama dalam satu deposenter 9-irb" et al., <<3:. !
Batuan Rese!7oa!
Bbjek eHplorasi "ang utama pada daerah )ekungan Sumatra 8tara "aitu pada formasi $elumai, dimana foramsi ini terdiri dari batupasir "ang baik sebagai reser;oir
dan juga terdiri dari limestones "ang men"ebar secara local. Selain formasi $elumai reser;oir juga dapat dijumpai pada anggota formasi peutu dimana pada formasi ini batuann"a terdiri dari limestone, atau batuan carbonat. -irb" et al., 9<<3: men"ebutkan adan"a beberapa sekuen batuan "ang dapat menjadi batuan reser;oar. $atupasir 'iosen *tas pada anggota -eutapang atas adalah batupasir mature "ang mengadung sejumlah matriks lempung dan lanau. Porositasn"a masih cukup besar berkisar 3G ! 2< G. Sedangkan permeabilitasdai 0 m+ 2000 m+. enis lempungn"a sendiri beragam "aitu illit, klorit dan smektit. $atupasir juga mengandung grain coating "ang bercampur dengan klorit dan smekti hingga 20G lapisan smektit dan bloc!y. $atupasir Sungai $esitang 'iosen #engah hingga 'iosen *tas dengan karakteristik grain coating semen klorit dan sedikit semen kuarsa dan kalsit. $atupasir anggota ormasi $elumai 'iosen $aah bertipe semen e!+olomit *nkerit dan kuarsa, serta klorit. Porositas batuan 4!2> G. Porositas "ang besar "ang mencapai hingga 2>G dikarena adan"a proses leaching karbonat serta akibat diagensa lainn"a. Permeabilitas batuan berkisar 5 m+ = m+ pada ladang Dampu dan 3 m+ pada pantai Pakam timur serta 7 m+ pada Polonia.
!
Potensi Hi(!oka!1on Selan&utna
'in"ak dan gas pada area studi berada pada perangkap struktur, "aitu 1 a. *ntiklin "ang terbentuk akibat proses tektonik pada Plio!Pleistosen "ang ada pada formasi -eutapang dan anggota $elumai. b. *ntiklin "ang dihasilkan dari proses tektonik pada 'iosen berupa reser;oar anggota ormasi $elumai dan batuan penudung dari serpih ormasi $aong. Pendekatan struktur pada post!ormasi -eutapang, sedimen tidak membentuk perangkap "ang dapat dilalui karena keterdapatan seal . Semua truktur pada formasi -eutapang batuan sedimen telah di bor. 7 struktur "ang telah diuji pada batuan sedimen anggota formasi $elumai harus diidentifikasi, cekungan bagian utara n"a diperkirakan daerah prospektif. enis play baru telah diidentifikasikan terhadap deposenter Paleogen "ang mengkombinasikan elemen struktur dan stratigrafi. lu;ial dan konglomerat discrete dari ormasi $ruksah diperkirakan berasal dari source roc! lakustrin. Pada hidrokarbon "ang datar pada kasus ini merupakan sesar syn-deposisi seal "ang men"ingkap endapan dengan
basement
impermeabel
dan
bagan
atas seal
ditumpangioleh sedimen argilit dari ormasi $ampo dan akumulasi hidrokarbon pada jenis play ini menghasilkan gas karena maturitas "ang tinggi dari sourceroc!.
!
KEBEN,ANAAN )ekungan Sumatera
8tara
memiliki berbagai potensi
negatif
terkait
kebencanaan terutama karena lokasin"a "ang berada dekat dengan gunung api 0*ac! #rc System:, sehingga ada tingkat keraanan terkena dampak akti;itas letusan gunung berapi. Selain itu, daerah )ekungan Sumatera 8tara dekat dengan posisi Sesar Semangko di Sumatera "ang menandakan baha daerah ini cukup raan akan terjadin"a gempa "ang dipicu oleh akti;itas sesar geser Semangko. *nkti;itas tektonik dan ;ulkanik ini tentun"a juga dapat memicu bencana lainn"a seperti bencana longsor dan gerakan massa.
I).2 POTENSI GEOLOGI ,EKUNGAN SUMATERA TENGAH 8 SUMBER DA6A ". Gas 1io$enik
ormasi $inio adalah target utama eksplorasi gas biogenik di cekungan sumatra tengah sebagai reser;oir gas biogenik terbukti di -alila $entu PS). ormasi ini tersusun oleh batulempung interbedded dengan batupasir "ang relatif tipis dan terendapkan pada kala 'iosen aal hingga Pliosen dan merupakan bagian dari rup Petani. ormasi ini diendapkan pada lingkungan pasang surut ditandai dengan struktur sedimen flaser, lentikular, dan avy. $atulempung "ang dominan inilah "ang menghasilkan akumulasi gas biogenik "ang melimpah pada formasi ini. 2. Minak (an Gas Bui
)ekungan Sumatra #engah merupakan daerah produksi min"ak terbesar di /ndonesia dengan adan"a lapangan min"ak bumi +uri dan 'inas. (apangan min"ak bumi di daerah ini memiliki kedalaman "ang rendah namun dengan penutup 9seals: "ang sangat baik. Potensi hidrokarbon pada cekungan ini tidak lepas dari peran formasi Pematang. ormasi Pematang terdiri dari oer ed *eds, *ron Shale dan pper ed *eds. (oer 6ed $eds merepresentasikan sedimen pengisi cekungan "ang immature, terdiri dari batupasir, batuserpih, dan konglomerat "ang terbentuk pada lingkungan allu;ialflu;ial. $ron Shale berasosiasi dengan subsidence dan pembentukan danau air taar air pa"au dengan endapan!endapan fasies anoHic, saline dan lacustrinal pada umur Paleogen. (itologi "ang terbentuk antara lain serpih berarna coklat sampai hitam dengan kandungan alga "ang berlimpah, "ang akan
menjadi source!rock utama dari )entral Sumatra $asin. Sedangkan 8pper 6ed $eds terbentuk pada fase regresif dengan komposisi batupasir kasar, batulanau dan batulempung sebagai hasil pengisian kembali dari danau atau lingkungan pengendapan flu;ialalu;ial. Paleosols pada bagian atas dari 6ed $eds berperan sebagai seals "ang baik. Secara seismik, bagian atas dari Pematang dibatasi oleh ketidakselarasan "ang diikuti oleh fase transgresi dengan reser;oir berupa batupasir 9Sihapas roup:. Pada 2.> .75 juta tahun "ang lalu terjadi fase kompresi besar "ang menjadi peristia penting karena menghasilkan struktur!struktur in;ersi "ang membentuk keban"akan lapangan!lapangan "ang ada saat ini. &idrokarbon "ang ada pada )entral Sumatra $asin didominasi oleh min"ak dengan kehadiran oil-prone lacustrine source roc!s. 4. Batu1a!a
Pada saat akhir -apur, entral dan South Sumatra merupakan bagian dari dataran "ang luas, pada aal #ersier terbentuklah I fault-bounded troughsJ. Potensi batubara "ang signifikan di Sumatra bagian tengah terbentuk pada Eosen 'iosen pada ormasi Saahlunto. )oal!bearing sediments terlipatkan dan tersesarkan dalam skala lokal baik sesar turun maupun sesar naik sehingga men"ulitkan korelasi antar indi;idu coal seams. Selain itu terdapat pula batubara dengan umur ?eogen pada -orinci $asin "ang termasuk dalam )entral Sumatra $asin pada ormasi 'uara Enim "ang berselingan dengan lapisan tuffaceous.
8 KEBEN,ANAAN ". Ge*a Bui
)ekungan Sumatra #engah bukan merupakan daerah "ang raan terjadin"a gempa bumi, dibandingkan dengan cekungan Sumatra Selatan dan 8tara, namun tidak berarti cekungan Sumatra #engah merupakan daerah "ang bebas dari bencana. $erdasarkan peta persebaran titik gempa 9gambar 4: dapat diketahui baha cekungan sumatra merupakan daerah raan gempa terutama pada daerah dekat dengan penunjaman lempeng.
ambar . Peta persebaran titik gempa, diambil pada tahun <>0!<<7 dan 2005 9$arber, *.., )ro, '.., 'ilson, .S., 2005:
2. )ulkanise
Sumatra merupakan pulau dengan akti;itas magmatik "ang tinggi didukung dengan rekahan!rekahan "ang tersebar akibat pengaruh ga"a tektonik "ang kompleks. +ari =5 gunu api aktif 9golongan *:, 2 diantaran"a terdapat di pulau Sumatra. Erupsi gunungapi di pulau ini telah melontarkan jutaan kubik endapan ;ulkanik "ang tersebar sampai ribuan kilometer. Semua erupsi dalam sejarah manusia di Sumatra termasuk dalam kategori menengah 9tingkat // hingga C:. &al ini men"ebabkan potensi bencana gunung api menjadi fokus tersendiri "ang harus selalu dipantau. I).4 POTENSI GEOLOGI ,EKUNGAN SUMATERA SELATAN
!
SUMBER DA6A
$erdasarkan analisis stratigrafi pen"usun )ekungan Sumatra Selatan dapat diketahui sumber "ang dapat dijumpai adalah min"ak bumi dan gas, batubara, serta mineral logam.
3. Petroleum System -eterdapatan min"ak dan gas bumi pada )ekungan Sumatra Selatan dapat diketahui berdasarkan munculn"a beberapa rembesan min"ak maupun gas bumi. &al tersebut menjadi indikasi aal adan"a cadangan min"ak dan gas bumi "ang lebih besar di baah permukaan. Source roc! sebagai sumber hidrokarbon pada )ekungan Sumatra Selatan terbentuk pada lingkungan pengendapan berupa danau 9lacustrine: "ang membentuk ormasi (ahat. ormasi (ahat "ang berupa serpih memiliki #B) .= >,5 tG dan dapat menghasilkan kerogen tipe /, //, dan ///. Selain itu batuan "ang dapat dijadikan sebagai source rock adalah coal dan coaly shale pen"usun ormasi #alang *kar dengan #B) ,5!> tG serta dapat menghasilkan kerogen tipe /, //, dan ///. $atugamping ormasi $aturaja serta serpih ormasi umai juga diindikasikan berpotensi menjadi source roc! alaupun persentase kandungan material organik tidak sesignifikan seperti pada ormasi (ahat dan #alang *kar. -eduan"a diperkirakan dapat menghasilkan gas pada petroleum system. Pada cekungan Sumatera Selatan beberapa formasi dapat menjadi reser;oar "ang efektif untuk men"impan hidrokarbon. Pertama, fractured basement "ang tersusun atas granit dan kuarsit memiliki porositas mencapai =G. -edua, ormasi (ahat "ang tersusun atas batupasir dan konglomerat memiliki cadangan terhitung sebesar >> ''$BE. -etiga, ormasi #alang *kar "ang tersusun atas batupasir dengan porositas 5 30G dan permeabilitas 5 darc" memiliki cadangan terhitung sebesar 2 $$BE. -eempat, ormasi $aturaja "ang tersusun atas batugamping dengan porositas > 3>G dan permeabilitas darc" memiliki cadangan terhitung sebesar $$BE. -elima, ormasi umai "ang tersusun atas batupasir dan batuan karbonat dengan porositas 20G memiliki cadangan terhitung 30 ''$BEE. Pada umumn"a batuan penutup pada )ekungan Sumatra Selatan berupa shale. Shale tersebut bersifat intaformational dan dijumpai cukup tebal di atas batuan "ang betindak sebagai reser;oar. ormasi #alang *kar, ormasi umai, ormasi $atu 6aja, ormasi umai, ormasi *ir $enakat dan ormasi 'uara Enim ditutupi oleh shale "ang bersifat intraformational "ang baik untuk menjebak hidrokarbon. ebakan hidrokarbon utama diakibatkan oleh adan"a sruktur geologi seperti antiklin, sesar naik, sesar turun. *ntiklin ini dibentuk akibat adan"a kompresi "ang dimulai saat aal miosen dan berkisar pada 2!3 juta tahun "ang lalu 9$ishop, 200:.
'igrasi hidrokarbon ini terjadi secara horisontal dan ;ertikal dari source roc! serpih pada formasi (ahat dan #alang *kar. 'igrasi horisontal terjadi di sepanjang kemiringan slope. 'igrasi ;ertikal dapat terjadi melalui rekahan!rekahan dan daerah sesar turun ma"or.
ambar Peta onasi -egempaan dengan +ata Seismik )ekungan Sumatera Selatan
2. $atubara $atubara terbentuk pada ormasi 'uara Enim. ormasi tersebut menunjukkan fase regresi, dimana pengendapan lebih cepat terjadi dibandingkan penurunan dasar cekungan. #erbentuk pada daerah laut dangkal menuju daratan sehingga didapatkan fosil ka"u "ang melimpah dan menandakan pembentukan batubara terjadi disini. $atubara pada )ekungan Sumatera Selatan merupakan cadangan "ang mencapai >5G dari total cadangan "ang terkandung di Sumatera Selatan. 3. 'ineral (ogam Potensi bahan logam pen"ebaran meliputi ila"ah barat -abupaten 'usi 6aas. Secara geologi daerah tersebut merupakan komplek intrusi "ang sangat potensial untuk terjadin"a mineralisasi. Potensi bahan galian logam meliputi bijih besi, emas, timah hitam, seng, tembaga dan perak. !
-E$E?)*?**? Potensi kebencanaan "ang mungkin terjadi pada )ekungan Sumatra Selatan tidak terlepas dari pengaruh subduksi kerak Samudra /ndo!*ustralia terhadap kerak $enua Eurasia. #erdapat dua potensi kebencaan "ang dapat diidentifikasi "aitu 1
. Potensi empabumi Peristia kegempaan di )ekungan Sumatera selatan sangat berkaitan dengan pembentukan $ukit $arisan "ang disebabkan oleh adan"a patahan besar Sumatera. Sama haln"a dengan @ona subduksi, patahan Sumatera menahan tekanan lempeng dari hari ke hari sampai melampaui kekuatan batuan "ang merekatkan bumi di barat dan timur jalur patahan ini. Pada saat itulah, terjadi gempa besar dimana akumulasi tekanan akan dilepaskan secara tiba!tiba dan men"ebabkan bumi bagian barat bergerak ke arah utara dan bagian timur bergerak ke arah selatan. )ekungan Sumatra Selatan "ang berada di bagian timur dari patahan tersebut akan mengikuti pergerakan ke arah selatan. $erdasarkan peta @onasi kegempaan tersebut, )ekungan Sumatra Selatan memiliki potensi gempa menengah hingga kecil. &al ini diketahui melalui data P* 9 Pea! Ground #cceleration: cekungan tersebut. Secara berurutan dari barat ke timur potensi gempabumi dari potensi kecil menengah "aitu dengan nilai P* 7!25G . Potensi kecil hingga menengah tersebut dikarenakan )ekungan Sumatra Selatan ini merupakan suatu back!arc basin "ang tidak berhubungan langsung dengan @ona subduksi. 2. Potensi erakan 'assa erakan massa pada )ekungan Sumatra Selatan, pada umumn"a terjadi pada batuan hasil akti;ias gunungapi berumur 'iosen *khir!Pliosen ormasi -assai. $atuan ;ulkanik tersebut sebagian besar men"usun lereng! lereng "ang terjal dan memiliki afinitas asam intermediet. $atuan dengan tingkat afinitas ini memiliki kecenderungan untuk mengalami pelapukan. intensitas pelapukan semakin didukung oleh kondisi iklim tropis /ndonesia dengan curah hujan "ang cukup tinggi. Pelapukan tersebut mengakibatkan terbentukn"a @ona lemah pada tubuh batuan, sehingga mudah dilalui air meteoric. *ir meteoric "ang bersifat asam tersebut, akan mudah bereaksi dengan batuan!batuan "ang memiliki kandungan feldspar "ang tinggi. -ondisi batuan "ang lapuk dan ban"akn"a bidang lemah, memudahkan batuan tersebut untuk mengalami pergerakan. Selain itu, formasi -asai sebagian besar tersusun atas endapan berumur -uarter. &al itu men"ebabkan lereng!lereng mudah mengalami pergerakan.
DAFTAR PUSTAKA Can $emmelen, 6.D. <4<. $he Geology of ndonesia 51. 3# General Geology of ndonesia and #djacent #rchipelagoes. akarta1 o;ernment Printing Bffice.