STRUKTUR SESAR MENDATAR SEMANGKO PULAU SUMATERA Afifah Rahma Kustanto 140710140007 Program Studi Geofisika, FMIPA – Universitas Padjdjaran ABSTRAK Patahan Semangko adalah bentukan geologi yang membentang di Pulau Sumatera dari utara ke selatan , dimulai dari Aceh hingga teluk Semangka di Lmpung. Patahan inilah yang membentuk Pegunungan Barisan, suatu rangkaian dataran tinggi di sisi barat pulau Sumatera.Paling mudah terlihat di daerah Ngarai Sianok dan Lembah Anai di dekat Kota Bukittinggi. Patahan ini merupakan patahan geser atau patahan mendatar, sesar mendatarnya termasuk sesar mendatar Right/Dextral Slip Fault, pergeserannya besar sekitar 25-30 km. Tatanan Stratigrafinya saling menindih dan tidak sama, mempunyai struktur penyerta berupa kekar, tegasan-tegasan rekahan setempat dan lipatan. PENDAHULUAN Bentuk arsitektur susunan batuan di suatu wilayah pada umumnya merupakan batuan-batuan yang telah mengalami deformasi sebagai akibat gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Deformasi pada batuandapat berbentuk lipatan maupun patahan/sesar. Dalam ilmu geologi struktur dikenal berbagai bentuk perlipatan batuan, seperti sinklin dan antiklin. Jenisjenis patahan adalah patahan normal (normal fault), patahan mendatar (strike slip fault), dan patahan naik (trustfault). Proses yang menyebabkan batuan-batuan mengalami deformasi adalah gaya yang bekerja pada batuan batuan tersebut. Sebagaimana kita ketahui bahwa dalam teori “Tektonik Lempeng” dinyatakan bahwa kulit bumi tersusun dari lempeng-lempeng yang saling bergerak satu dengan lainnya.. Pergerakan lempeng-lempeng inilah yang merupakan sumber asal dari gaya yang bekerja pada batuan kerak bumi.
Lempeng Bneua Eurasia, tepatnya berada pada batas barat dari Sundaland. Posisi Pulau Sumatera bersebelahan dengan batas antara Lempeng Samudra India-Australia dan Sundaland (Gambar 1.1). subduksi kedua lempeng ditandai oleh sistem pegunungan Sunda (Sunda Arc System) yang aktif dan memanjang dari Burma di utara hingga ke selatan diamna lempeng Australia mengalami tabrakan (collision) dengan bagian timur Indonesia (Hamilton, 1979).
PEMBAHASAN Pembahasan di tinjau dari pembentukan SesarSemangko itu sendiri, penentuan tipe Sesar Semangko, analisis Sesar Semangko, dan Geometri dari Patahan Semangko itu sendiri, yang di tinjau melalui analisis citra radar. Pembentukan Patahan Semangko Pulau sumatera yang secara fisiografi berarah baratlaut merupakan perpanjangan ke selatan dari
Gambar 1.1 Kerangka Tektonik regional Cekungan Sumatera (Darman dan Sidi, 2000) Subduksi antara lempeng India-Australia dengan Sundaland membentuk pola konvergen yang miring (oblique) menyudut N 20° E. Gerakan miring
tersebut merupakan resultan dua gaya yaitu pergerakan dan gerakan mendatar. Gerakan turun terakomudasi oleh penunjaman lempeng samudra india-australia dibawah sundaland. Sedangkan gerakan mendatar terefleksikan pada pola-pola sesar geser yang membentuk rangkaian struktur dextral wrenching di dalam sundaland. Rangkaian sturktur sesar geser tersebut pada akhirnya membentuk sesar besar sumatera yang dikenal dengan nama sesar geser semangko. Pergeseran menghasilkan zona lemah yang memungkinkan menjadi jalan keluarnya magma pada aktivitas vulkanisme yang menghasilkan jajaran pegunungan barisan (Gambar 1.2). hal ini berarti bahwa posisi sesar semangko berada tepat pada barisan Mountain Volcanic-Arc yang dibuktikan dengan banyak ditermukannya Wrench Fault (sesar mendatar) pada jajaran pegunungan tersebut. Pada daerah back-arc basin dipengaruhi oleh rezim tensional dengan arah gaya tegak lurus terhadap zona subduksi. Rezim tensional ini disebabkan oleh adanya aliran panas dibawah permukaan. Gaya kompresi yang mengasilkan Dextral Wrenching berarah sejajar dengan batas lempeng dan sangat kuat memengaruhi rezim tensional back-arc basin. Dan menghasilkan struktur-struktur yang berarah sejajar dengan batas lempeng.
Gambar 1.2. Penampang melintang memotong Pulau Sumatera berarah barat-timur (Carvalo et al. (1980), Kay (1980) dan Ringwood (1977)). Tipe Sesar Semangko Sesar semangko merupakan bagian selatan dari system sesar besar sumatera yang bergeser secara dekstral/menganan yang merupakan akibat subduksi atau konvergensi menyerong antara lempeng indo-australia dengan lempeng Eurasia.segmen sesar semangko membentang
sepanjang lebih dari 80km dari selat sunda sampai dengan daerah danau ranau di utara .beberapa penulis menganggap ,bahwa segmen selatan sesar semangko hanya dari selat sunda sampai dengan depresi suoh saja (bellier dkk,1991).pada sesar sumatera pergeseran yang dekstral menjadi dominan vertical di bagian selatan dan hal ini di buktikan dengan mekanisme fokal dari gempa bumi yang menunjukan sesar Mendatar (Harjono dkk,1991:Pramunijoyo dan Sebrier,1990). Struktur geologi yang berkembang di sumatera bagian selatan berupa sesar, struktur lipatan(baik antiklin dan sinklin), dan struktur kekar. Namun demikian, struktur perlipatan sangat jarang dijumpai di daerah ini mengingat sebagian besar daerah ini tersusun oleh batuan yangtidak mudah terlipat seperti tuf, breksi, lava dan produk vulkanik lainnya. Perlipatan yang tersingkap pada mulanya mempunyai arah timur –barat yang kemudian diikutin perlipatan tegak berarah baratlaut-tenggara pada batuan malihan komplek Gunung Kasih. Patahan aaktif sumatera bagian selatan dimulai dari terbanan danau rabau, lembah kotabatuhamkatir-sukabumi, lembah liwa , terbanan/kawah suoh, tinggian tikaberak dan terbanan teluk semangko, secara keseluruhan merupakan lajur seismotonik patahan aktif sumatera segmen semangko. Segmentasi patahan dalam lajur tersebut dapat dianalisis melalui citra satelit dan pengamatan langsung dilapangan. Pengamatan langsung dilapangan untuk memastikan keberadaan unsureunsur tektonik dan struktur geologi berupa lembah patahan, gawir patahan, offset sungai serta cirri kinematika patahan seperti kekar dan bidang patahan. Pada dasarnya setiap segmentasi patahan mempunyai karakternya masing-masing diantaranya panjang segmentasi, besar pergeseran bai tegak maupun mendatar, kemiringan bidang patahan, kinematika gerak patahan. Untuk menggerakan suatu patahan turun diperlukan energy lebih kecil dibandingkan energy yang dibutuhkan untuk menggerakan suatu patahan geser dan patahan naik. Sesar mendatar (Strike slip fault/Transcurent fault/Wrench fault) merupakan sesar yang pembentukannya dipengaruhi oleh tegasan kompresi.
Posisi tegasan utama pembentuk sesar ini adalah horizontal, sama dengan posisi tegasan minimumnya, sedangkan posisi tegasan menengah adalah vertikal. Umumnya bidang sesar mendatar digambarkan sebagai bidang vertikal, sehingga istilah hanging wall dan foot wall tidak lazim digunakan di dalam sistem sesar ini. Berdasarkan gerak relatifnya, sesar ini dibedakan menjadi sinistral (mengiri) dan dekstral (menganan).
(umumnya lipatan merencong atau en echelon fold) yang lazimnya arah sumbunya sejajar poros panjang strain-elipsoidnya, struktur bunga, dan sesar sungkup (Thrust)/ Geser Naik yang sejajar poros lipatan. Lipatan merencong (En Enchelon SEJAJAR poros strain Ellipsoidnya Naik Struktur penyerta iniarah pertama kali -tebentuk Fold) lazimnya sumbunya sejajar poros panjang lipatan dan sejajar dengan poros panjang elips keterakan dimana pada jalur-jalur sesar mendatar terjadi proses yang di bagian dalam batuan dasarnya akan terlibat sesar mendatar ke atas melalui sedimen-sedimen tertutup. Pada sesar ini, jalurnya teranyam dengan gouge atau mylonite dan gores-gores garisnya horizontal yang diikuti oleh sembul dan terban yang tidak sistematis. Jenis lipatan-lipatan seretan yang menujam ataupun tataan stratigrafi yang saling menindaih dan tidak sama merupakan ciri lainnya. Selain itu sesar ini merupakan jalur yang peka terhadap erosi.
Gambar 1.3 . sesar mendatar strike-slip (left lateral) Pergerakan strike-slip/ pergeseran dapat terjadi berupa adanya pelepasan tegasan secara lateral pada arah sumbu tegasan normal terkecil dan terdapat pemendekan pada arah sumbu tegasan normal terbesar. Lipatan dan thrust diakibatkna oleh suatu bidang tegasan sebelumnya dan berbeda atau rezim yang sebelumnya membentuk wrench fault. Sembu lipatan dan thrust kemudian terpotong oleh sesar wrench dimana sumbu lipatan dan thrust ini berada pada arah sumbu tegasan normal menengah dari orientasi tegasan sebelumnya dimana relief tegasan ke arah atas dan tidak berdampingan seperti pada rezim wrench terakhir. Perubahan rezim tegasan seperti ini biasa terdapat di mountain-built belts sebagai bentukan orogenik seperti yang ditemukan di sesar Semangko di Sumatra. Pada sesar geser mendatar, di Patahan Semangko, sepanjang jejaknya bergeometri panjang, lurus atau lengkung yang cenderung berdaerah lebar dengan kecuraman yang beragam. Lebarnya jalur penggerusan ini mencapai beberapa ratus ribu meter diatas permukaan. Terdapat struktur penyerta yang khas dalam sesar ini seperti rekahan, lipatan
Gambar 1.4 bentuk patahan geser mendatar (wrench fault) yang menyebabkan munculnya struktur penyerta. Berdasarkan arah pergerakan sesarnya, sesar mendatar dapat dibagi menjadi 2 (dua) jenis sesar, yaitu Sesar Mendatar Dextral (sesar mendatar menganan) dan Sesar Mendatar Sinistral (sesar mendatar mengiri). Sesar Semangko merupakan Sesar Mendatar Dextral yaitu sesar yang arah pergerakannya searah dengan arah perputaran jarum jam. Pergeseran pada sesar mendatar sejajar dengan permukaan sesar atau pergeseran sesarnya dapat membentuk sudut (dip-slip / oblique). Sedangkan bidang sesarnya sendiri tegak lurus maupun menyudut dengan bidang horisontal. Sesar jurusmendatar ini dimana selama pergerakannya menghasilkan slip dan separation dengan arah yang sama dimana pergeseran akan meningkat dengan
meningkatnya slip fan oergerakannya berlangsung secara ellipsoid dimana arahnya menyilang dari arah transform. Berbeda dengan sesar transform, sesar jenis ini menghasilkan banyak deformasi yang mengakibatkan tingginya unsur kegempaan pada setiap batas sesar atau pada ujung sesar. Analisa Sesar Semangko Sesar Semangko ini merupakan sesar yang sangat aktif di daratan yang membelah pulau Sumatera, mulai dari teluk Semangko, membentang sepanjang pegunungan Bukit Barisan sampai wilayah Aceh di Utara, sejajar dengan batas lempeng atau dearah subduksi sebelah Barat. Ketiga, Sesar Mentawai, Sesar Batee dan Sesar Andaman barat merupakan sesar strike-slip yang membujur di antara Sesar Sumatera dan Palung Sunda (McCaffrey, 2009). Pergeseran menganan sesar Sumatera tampak jelas disertai dengan komponen pensesaran normal. Dari jarak pergeseran jaringan hidrografi yang diperkirakan berumur Plistosen atas dan kerucut volkanis berumur maksimum 1,5 juta tahun, dapat dihitung kecepatan geser sesar besar Sumatera segmen Ranau yang berkisar antara 2 dan 10 mm / tahun. Penelitian geologi oleh Natawidjaja dan Sieh (1995) mengemukakan bahwa sesar aktif di Sumatera merupakan suatu sesar tunggal menganan yang terdiri dari beberapa segmen. Didaerah stepover transpresi dijumpai depresi yang sering disertai dengan aktivitas geotermal dan gunungapi. Stepover transpresi ditandai dengan pengangkatan yang diperkirakannya akibat sesar sungkup di bagian bawahnya. Daerah pengangkatan semacam ini dijumpai di daerah Bengkulu dan Takengon. Dari pengamatan pergeseran alur sungai dan hasil pentarikhan endapan-endapan volkanik Kuarter akhir, telah dihitung kecepatan geser sesar besar Sumatera, yaitu : 27 mm / tahun di daerah danau Toba, 11 – 12 mm / tahun di daerah Bukit Tinggi, 11 mm / tahun di daerah Kapahiang-Bengkulu. Pertambahan kecepatan geser ke arah baratlaut ini sesuai dengan perhitungan vektor pergeseran (slip vector) oleh McCaffrey (1991). Sistem sesar Sumatera di teluk semangko sampai dengan depresi Suoh di utara membentuk graben yang tidak simetri dengan orientasi barat laut–
tenggara,dengan sesar semangko sebagai sesar utama. Sesar tersebut memiliki gawir sesar setinggi 500m dan panjang lebih dari 65km memotong batuan gunung api Oligo – Miosen yang ditutupi oleh batuan sedimen laut Pliosen dengan kemiringan 5˚-10˚ kea rah barat. Disekitar teluk Lampung dan teluk Semangko,batuan tersier telah di tutup oleh tuf kuarter yang berumur 1.00 ± 0,2 juta tahun yang lalu. sedangkan di Sukadana.dataran di sebelah timur laut teluk Lampung,terdapat batuan basalt yang mengalir melalui rekahan berorientasi barat laut- tenggara yang berumur 0,80 ± 0,40 juta tahun yanglalu. Studi kelurusan pada citra menunjukan ,bahwa kelurusan berarah barat lauttenggara tampak disekitar selat Sunda, tetapi semua kelurusan terkonsentrais pada daerah sekitar teluk Semangko.hal ini disebabkan oleh pengurangan intensitas deformasi pensesaran dekstral kea rah timurlaut. Di daerah Banding yang terletak 23 km di barat laut kota Agung terdiri dari hasil letusan gunung api Plio-Kuarter,tetapi secara setempat terdapat batuan gunung api yang sangat lapuk yang mungkin berumur lebihtua dari PlioKuarter.pada batuan tersebut dijumpai beberapa sesar minor berarah utara timur laut- selatan tenggara dan berarah timur laut – tenggara .dan pada kedua arah sesar tersebut menunjukan dua kinematika striasi ,yaitu sesar geser dan sesar turun. Geometri Sesar Semangko Geometri system sesar Semangko sangatlah komplek.dari citra radar dapat dilihat bahwa antara danau Ranau di barat laut sampai dengan teluk Semangko di tenggara terdapat beberapa kelurusan yang disertai oleh beberapa depresi pisah tarik (full apart, Gambar 1.5).jika diperhatikan lebih teliti lagi dapat ditafsirkan ,bahwa kelurusan kelurusan tersebut tidak terjadi pada saat yang bersamaan.kelurusan kelurusan yang di tafsirkan sebagai sitem sesar geser dekstral,pada awal nya membentuk cekungan pisah tarik yang membentuk danau ranau di barat laut,sebagai suatu system sesar yang meloncat ke kanan (right step fault system)antara sesar yang berada di sebelah barat laut danau ranau dengan sesar yang berada di sebelah selatan danau ranau ,dan kemudian berkembanglah system volcano-tektonika yang membentuk danau ranau dan gunung api ranau.
Gambar 1.6 Perkembangan struktur geologi dari analisis citra radar KESIMPULAN
Gambar 1.5 Peta struktur geologi dari analisis citra radar antara Danau ranau sampai dengan Teluk Semangko .tanda panah kecil menunjukan sesar bergeser dekstral. Selanjutnya sesar yang berada di selatan danau ranau berkembang menjadi dua ,di sebelah barat menerus sampai dengan selat sunda ,sedangkan di sebelah timur membentuk depresi kecil pisah tarik di sebelah tenggara Suoh (depresi Suoh belum terbentuk),karena disana terdapat loncatan ke kanan sesar dekstral (gambar 1.6.a) kemudian sesar sebelah barat danau ranau berhenti karena sesar bagian timur danau ranau berkembang jauh ke selatan sampai dengan suoh dan di suoh membentuk depresi pisah tarik dengan sesar semangko (sensu strict) yang menerus sampai teluk semangko (Gambar 1.6.b)
Patahan Semangko terbentuk akibat adanya tumbukan lempeng besar yaitu Lempeng Samudera Hindia-Australia yang bergerak relatif ke utara, lempeng Benua Eurasia yang bergerak keselatan dan Lempeng Samudera Pasifik yang bergerak ke Barat. Merupakan bentukan geologi yang membentang di Pulau Sumatera dari utara ke selatan , dimulai dari Aceh hingga teluk Semangka di Lampung. Patahan ini membentuk Pegunungan Barisan. Patahan ini merupakan patahan geser atau patahan mendatar, lebih tepatnya Right/Dextral Slip Fault, pergeserannya besar sekitar 25-30 km. Tatanan Stratigrafinya saling menindih dan tidak sama, mempunyai struktur penyerta berupa kekar, tegasantegasan rekahan setempat dan lipatan. DAFTAR PUSTAKA Sri Naryanto, Heru. 1998. Kajian Aspek Kegempaan Dalam Mendukung Evaluasi Penataan Ruang Wilayah Liwa, Lampung. Jakarta: Majalah BPP Teknologi. Kelompok Kerja Patahan Aktif. 2013. Penelitian dan Pemetaan Patahan Aktif Sumatera Segmen Semangko, Lampung. Bandung: Pusat Survei Geologi. Noor, Djauhari. 2009. Pengantar Geologi: Bab 7. Geologi Struktur. Banda Aceh: Unsyiah; Frdaus.Pdf-file: http://www.cs.unsyiah.ac.id/~frdaus/Penelusu ranInformasi/File-Pdf/geologi-struktur.pdf (diakses pada tanggal 9 Desember 2015 pukul 21.00 wib) Noor Rakhman, Arie. 2015. Sesar Mendatar. Digital document-file: http://dokumen.tips/documents/sesarmendatar-geologi.html (diakses pada tanggal 9 Desember 2015 pukul 19.00 wib)
