UAS Geologi Indonesia

Ratika Benita Nareswari Nareswari

12012086



UAS GEOLOGI INDONESIA Senin, 5 Mei 2015 Take-home Test

1. Jelaskan tentang evolusi jalur magmatisme Pulau Jawa sejak umur Kapur, Paleogen, Neogen, dan Kuarter serta letak perbedaannya dengan pola jalur magmatisme Pulau Sumatra!

Magmatisme Pulau Jawa merupakan hasil subduksi Lempeng Indo-Australia dengan Lempeng Eurasia yang mengalami evolusi yang dipengaruhi umur dan kecepatan penunjaman. penunjaman. Berikut merupakan merupakan evolusi jalur jalur magmatismenya: magmatismenya:

Gambar 1. Peta Pulau Jawa yang menunjukkan persebaran busur magmatik yang bergeser ke utara akibat pelandaian sudut penunjaman (Soeria-Atmadja et al, 1994)

a. Kapur – Tersier Tersier Awal

Jalur paleosubduksi berupa mola Meratus, disebabkan penunjaman pada arah NE-SW yang dimulai dari Jawa Barat Selatan (Ciletuh), Pegunungan Serayu, Karangsambung (Jawa Tengah), Laut Jawa, menuju tenggara Kalimantan (Pegunungan Meratus). Magmatik berupa asosiasi lempeng samudra yang berada di lepas pantai utara Jawa, ditunjukkan oleh peridotit, gabro, diabas, dan basalt toleitik yang sebagian terubah menjadi metamorf.

b. Eosen Akhir-Miosen Awal

Pada Eosen Akhir-Miosen Awal, Jalur subduksi mulai berpindah ke selatan dan mengalami perubahan arah relatif W-E. Tegasan NW-SE bergerak relatif N-S menghasilkan pola struktur Sunda. Pada Miosen Akhir, subduksi sudah berarah W-E dan menghasilkan pola struktur Jawa yang berarah W-E yang berlangsung hingga resen. Beloknya jalur magmatik ini disebabkan oleh amalgamasi mikrokontinen Jawa

Ratika Benita Nareswari

12012086



Timur. Pada saat ini, jalur magmatik berada di pesisir selatan Pulau Jawa karena sudut penunjaman yang lebih curam.

c.

Miosen Akhir-Pliosen dan Kuarter

Terjadi rollback subduksi selatan Jawa diikuti pelandaian sudut penunjaman sehingga zona magmatis bergerak ke utara Jawa. Saat kuarter, jalur subduksi relatif tetap, magmatisme muncul sebagai kerucut gunungapi yang menyusun gunungapi resen.

Perbedaan jalur magmatisme Jawa dan Sumatra

Gambar 2. Jalur magmatisme Pulau Jawa dan Sumatra (Katili, 1974)

Perbedaan terletak pada evolusi posisi jalur magmatis. Saat zaman Kapur, jalur magmatik berada di barat Sumatra yang menerus hingga pantai utara Jawa kemudian berbelok ke arah Meratus (Gambar2). Saat tersier hingga kuarter, jalur magmatik Sumatra relatif tetap, hanya sedikit bergeser, namun jalur magmatik Jawa mengalami pembelokan akibat tumbukan mikrokontinen Kangean menjadi berarah barat-timur.

2. Karangsambung merupakan contoh produk tektonik proses subduksi hingga tumbukan. Jelaskan sejarah geodinamik berdasarkan tatanan struktur dan stratigrafi sejak umur Kapur Akhir, Tersier, hingga Kuarter!


12012086



Ofiolit Karangsambung terbentuk akibat subduksi Kapur Akhir antara mikrokontinen Jawa Timur dan Sundaland yang merupakan bagian dari Eurasia. Subduksi menghasilkan prisma akresi dengan endapan mélange. Tumbukan yang terjadi menyebabkan endapan mélange tersingkap, yang menjadi basement dari Karangsambung berupa Formasi Luk Ulo.

Saat Tersier, Karangsambung masih berupa laut. Kolisi menyebabkan pengangkatan akibat tektonik, sehingga batuan tersier didominasi endapan turbidit dengan dasar Formasi Karangsambung yang merupakan endapan olisostrom. Saat tersier, formasi yang terendapkan meliputi Fm. Karangsambung, Fm. Totogan, Fm. Waturanda, Fm. Penosogan, dan Fm. Halang. Saat Kuarter, diendapkan endapan alluvial yang terdiri atas Fm. Peniron dan breksi Fm. Serayu. Terdapat 3 struktur utama di Karangsambung, yakni arah NE-SW yang ditunjukkan oleh arah umum sumbu panjang boudin yang berkembang di batuan Pra-Tersier, arah W-E yang ditunjukkan oleh arah umum struktur lipatan yang berkembang di batuan tersier, seta arah N-S berupa sesar yang memotong batuan Pra-Tersier dan Tersier.

Gambar 3. Stratigrafi Daerah Luk Ulo, Karangsambung (Asikin, 1974)


12012086



3. Batas Sundaland pada zaman Kapur mengikuti arah Meratus (Hamilton, 1979). Namun akhirakhir ini peneliti berhipotesis bahwa batas tersebut terletak kea rah Sulawesi Selatan (Bantimala). a.

Data apa yang menjadi pertimbangan peneliti untuk menjelaskan model geodinamik batas Sundaland?

b. Sketsakan penampang tektonik berarah SE-NW pada Kapur Akhir melalui Sulawesi Selatan, Selat Makassar, Pulau Laut, Pulau Kalimantan, dan memotong Pegunungan Meratus! a.

Data umur yang diperoleh dari rijang mengatakan bahwa umur ofiolit Meratus lebih tua dibanding ofiolit Ciletuh dan Luk Ulo. Ofiolit Meratus memiliki umur Jura Awal, sedangkan ofiolit Bantimala dan Luk Ulo berumur Jura hingga Kapur Awal. Di umur ini, asosiasi mélange sangat mirip antara Luk Ulo dan Bantimala. Selain itu, ofiolit Meratus memiliki urutan yang lengkap disbanding ofiolit Ciletuh dan Luk Ulo. Meratus merupakan suture, sedangkan Ciletuh, Luk Ulo, dan Bantimala bukanlah suture. Dari data-data tersebut, para peneliti menemukan opsi baru bahwa batas Sundaland berada di Sulawesi.

b. Penampang Kapur:

Gambar 4. Penampang NW-SE Kapur (gambar atas) dan Paleosen-Eosen (gambar bawah) pada Pegunungan Meratus (Pertamina BPPKA, 1997; Bachtiar, 2006)


12012086



4. Singkapan kelompok batuan ofiolit meluas di Pegunungan Meratus. Jelaskan proses terbentuknya ofiolit tersebut!

Menurut Satyana (2003), Meratus merupakan hasil ekshumasi dari suture Mesotethys hasil kolisi mikrokontinen Schwaner dan Paternosfer saat Kapur Akhir, dengan penempatan berupa obduksi detached oceanic slab yang naik ke permukaan akbat ekshumasi Paternosfer di bawahnya. Ekshumasi adalah terangkatnya kembali suatu massa yang pernah tenggelam. Pegunungan Meratus mulai terangkat saat Miosen Akhir dan membatasi Cekungan Barito efektif saat Plio-Pleistosen.

Ofiolit Pegunungan Meratus merupakan detached oceanic slab yang lepas dari akarnya berupa slab induk di depan mikrokontinen Paternosfer dan Schwaner . Detached slab ini terobduksi di atas dua mikrokontinen yang berkolisi. Ketika Miosen Awal, kerak Paternosfer yang memiliki densitas terendah mengalami break-off dengan kerak samudra di depannya dan melaju memasuki astenosfer ke arah barat. Sejak itu, kerak benua Paternosfer yang sempat menunjam mengalami ekshumasi oleh tektonik gravitasi yang ikut mengangkat detached oceanic slab ofiolit Meratus yang menumpang pasif di atasnya.

Gambar 5. Proses terbentuknya Pegunungan Meratus (Satyana dan Armandita, 2008)


12012086



5. Akibat subduksi dan tumbukan Pra-Tersier hingga Tersier di Papua, dihasilkan struktur “Central Range Fold Belt”. Jelaskan model geodinamiknya dan sebutkan juga struktur yang berkembang di jalur tersebut! Orogenesis Pegunungan Tengah dimulai saat Miosen Tengah. Orogenesis ini dibagi menjadi dua tahap, Tahap sebelum tumbukan berkaitan dengan metamorfisme passive margin dan tahap tumbukan terjadi ketika buoyancy litosfer Australia menghentikan subduksi. Delaminasi menyebabkan aktivitas magma tahap akhir dan pengangkatan pegunungan. Proses ini memicu gerak sesar transform sinistral berarah barat-timur. Delaminasi merupakan tersobeknya lithospheric mantl e dari kerak benua diatasnya. Kecepatan delaminasi ini ditentukan oleh viskositas dari astenosfer yang menyebar melalui rekahan (Bird and Baumgardner, 1981).

Gambar 6. Peta tektonik dan p enampang cekungan foreland yang menampakkan thin skinned thrust di selatan Pegunungan Tengah (Simanjuntak dan Barber, 1996).

Struktur yang berkembang merupakan thin-skinned thrusting akibat batas konvergen yang berinteraksi dengan sesar anjak dangkal yang tidak melibatkan basement. Deformasi ini umum pada sabuk lipatan dan zona foreland dari kolisi atau belakang busur vulkanik benua. Sebelum kolisi, penunjaman Lempeng Benua Australia di bawah Samudra Pasifik menyebabkan pengangkatan endapan passive margin Australia. Tahap kolisi diawali pemberhentian

penunjaman lempeng ketika menumbuk basement. Perbedaan buoyancy

membuat pengangkatan vertikal sekaligus penipisan lempeng. Hal ini menyebabkan magma astenosfer dapat menerobos ke atas dan menyebabkan magmatisme.


12012086



6. Pulau Timor merupakan contoh produk tektonik proses subduksi hingga tumbukan antara busur kepulauan dan kerak kontinen di Kawasan Timur Indonesia. Jelaskan model geodinamik logis berdasarkan data stratigrafi dan strukturnya! Pulau Timor merupakan bagian dari Busur Banda Luar yang terdiri atas campuran batuan beku, sedimen, dan metamorf dengan struktur geologi kompleks akibat tumbukan Lempeng Australia dengan Busur Kepulauan Banda saat Miosen Akhir. Setelah terjadi tumbukan, terjadi obduksi lempeng Busur Banda ke atas passive margin lempeng Benua Australia sehingga endapan allochthon Banda menutupi endapan paraautochthone Benua Australia. Hingga sekarang, tektonik masih aktif yang dicirikan oleh kegempaan aktif dan terobosan diapir lempung.

Gambar 7. Kiri: Tiga model pembentukan Timor, Kanan: Perkembangan Pulau Timor sejak event kolisi

Terdapat tiga teori pembentukan Pulau Timor, diantaranya: a. Model Imbrikasi (Hamilton, 1979) Timor merupakan akumulasi material terimbrikasi pada hanging wall zona subduksi. Timor merupakan chaotic mélange di mana isostasi menyebabkan pengangkatan zona mélange membentuk prisma akresi, yaitu Pulau Timor. b. Model Overthrust (Barber, 1981) Timor terbentuk oleh batas kontinen Australia yang ditutupi seri overthrust. Unit ini melewati zona subduksi akibat tumbukan, yang berisi endapan allochthone Busur Banda teranjakan di atas endapan paraautochthone kontinen Australia.


12012086



c. Model Upthrust Batas benua Australia masuk ke dalam subduksi di sekitar Selat Wetar, kemudian subduksi berhenti. Lempeng benua terpisah dari lempengsamudra sehingga terjadi pengangkatan Timor. Pada model ini, semua unit struktur yang terbentuk hanya berasal dari batas kontinen Australia. 7. Uraikan singkat perbedaan dan persamaan geodinamik Pra-Tersier dan Tersier di Kawasan Timur Indonesia dan Kawasan Barat Indonesia berdasarkan data stratigrafi dan strukturnya!

Gambar 8. Peta Persebaran Kerak di Indonesia yang memperlihatkan dominasi kerak benua di KBI dan zona kompleks di KTI (Simandjuntak & Barber, 1996)

a.

Geodinamik KBI

Saat Pra-Tersier, kawasan barat terbentuk oleh tumbukan mikrokontinen dan hampir tidak ada pembentukan cekungan. Amalgamasi mikrokontinen menghasilkan paparan besar yang disebut sebagai Sundaland. Saat tersier, terjadi pembelokan arah subduksi dan terbentuknya jalur magmatisme Sumatra-Jawa. Hal ini menyebabkan pembukaan cekungan. Lempeng besar yang berinteraksi adalah Lempeng Eurasia dan IndoAustralia sehingga pola struktur yang terbentuk tidak begitu kompleks. Di kawasan barat Indonesia tidak dijumpai obduksi. Selain itu, KBI dipengaruhi tektonik ekstrusi akibat kolisi India dengan Eurasia pada Miosen. KBI diisi oleh amalgamasi mikrokontinen dan didominasi kerak benua.

b.

Geodinamik KTI

Saat Pra-Tersier, kawasan timur terbentuk akibat pecahan mikrofragmen Gondwana yang berasal dari Australia. Pembukaan cekungan sudah ada sejak Pra-Tersier dengan beberapa paparan seperti Paparan Sahul. Saat tersier, terjadi subduksi yang membentuk jalur magmatisme Sulawesi-Halmahera-Nusa Tenggara. Pembukaan cekungan bukan akibat subduksi dan rata-rata terbentuk saat Pra-Tersier. Pada Indonesia timur, kolisi terus terjadi bada beberapa lokasi, seperti Papua dan Sulawesi. Lempeng yang berinteraksi adalah


12012086



Lempeng Eurasia, Pasifik, dan Indo-Australia sehingga struktur kompeks. Beberapa daerah mengalami obduksi seperti Sulawesi Timur.

8. Fisiografi Kawasan Timur Indonesia (KTI) memperlihatkan posisi Pulau Sumba yang unik padacekungan muka Busur Banda. Umbgrove (1949) menduga adanya masalah geodinamik di pulau itu. Sebutkan apa masalahnya ditinjau dari Teori Tektonik Lempeng dan evolusi geodinamik Pulau Sumba sejak Kapur hingga Kuarter!

Permasalahan Pulau Sumba adalah, Pulau Sumba terletak di antara Palung Jawa (bidang subduksi) dan Palung Timor (bidang kolisi), namun bukan bagian dari keduanya. Pulau Sumba merupakan blok mikrokontinen yang terperangkap terhadap busur kepulauan vulkanik aktif (Sumbawa, Flores) dalam cekungan fore arc. Pulau Sumba tidak menunjukkan efek kompresi kuat, berbeda dengan pulau-pulau sekitarnya yang merupakan bagian dari Busur Luar. Pulau Sumba diperkirakan sebagai kepingan kerak benua karena ditemukannya batuan granodioritik di beberapa tempat, pola struktur jarang yang menunjukan daerah tersebut relatif stabil, serta batuan di sekeliling Sumba yang merupakan bagian dari kerak samudra sehingga membuktikan keberadaan Pulau Sumba yang terisolasi sebagai mikrokontinen yang kemudian diteliti berasosiasi dengan Sundaland.

Berikut merupakan evolusi geodinamik Pulau Sumba:

Gambar 9. Empat tahap evolusi tektonik Pulau Sumba (Abdullah et al., 2000 ; Abdullah 2010)


12012086



Kapur: Pada akhir Kapur, lempeng Indo-Australia mengalami penunjaman ke bawah

lempeng Eurasia akibat pemekaran laut Tethys, membentuk busur vulkanik di tepi Lempeng Eurasia. Paleogen: Laju subduksi lebih besar dari laju pemekaran sehingga laut Tethys menyempit.

Rezim ekstensi di belakang busur vulkanik membentuk cekungan belakang busur. Zona subduksi mengalami roll back membentuk busur kepulauan vulkanik. Miosen Tengah-Pliosen: Benua Australia semakin mendekat, terjadi pelandaian sudut

penunjaman sehingga magmatisme mundur kea rah Eurasia membentuk Busur Banda. Blok Sumba mengalami tumbukan dengan Lempeng Australia. Cekungan Selat Sumba terbentuk di antara Busur Banda dan Sumba serta Cekungan Flores di utara Busur Banda. Kuarter: Blok Sumba terangkat dan tersingkap sebagai Pulau Sumba. Di daerah timur timbul

prisma akresi sebagai Pulau Timor. Tumbukan juga menyebabkan Flores Thrust sebagai akibat tertahannya lempeng di selatan Sumba.

9. Sebutkan empat perbedaan utama Busur Barat dan Busur Timur Pulau Sulawesi! No

Busur Barat

Busur Timur

1

Busur vulkanik memanjang selatan-utara

Kompleks ofiolit (non-vulkanik)

2

Terdiri dari batuan beku granit-granodiorit Terdiri dari batuan beku basa-ultrabasa, kuarter, sedimen mesozoik-tersier, dan sedimen pelagik, dan kompleks melange metamorf

3

Berasal dari kontinen

Berasal dari kerak samudra

4

Struktur sederhana dengan metamorfisme derajat tinggi

Struktur kompleks dengan metamorfisme derajat rendah

Gambar 10. Pembagian Sulawesi berdasarkan keraknya (Outline of Geology of Indonesia)


12012086



Referensi:

Darman, H. dan Sidi, F.H. 2000. An Outline of The Geology of Indonesia. Jakarta: IAGI

Satyana, A.H., C. Armandita, 2008. On the Origin of the Meratus Uplift, Southeast Kalimantan – Tectonic and Gravity Constraints: A Model for Exhumation of Collisional Orogen in Indonesia. Proceeding 33rd IAGI Annual Convention and Exhibition

Satyana, A.H. 2010. Finding Remnants of The Tethys Oceans in Indonesia: Sutures of The Terranes Amalgamation and Petroleum Implications. Proceeding 34th IPA Annual Convention and Exhibition

Satyana, A.H. dan Margaretha E.M.P. 2011. Sumba Area: Detached Sundaland Terrane and Petroleum Implication. Proceeding 35th IPA Annual Convention and Exhibition

UAS Geologi Indonesia

Recommend Documents