TATANAN TEKTONIK ZONA SUBDUKSI DAN

BATUAN BEKU INDONESIA

RIVDHAL SAPUTRA

Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Jl. Grafika No. 2, Yogyakarta, Indonesia

ABSTRAK

Proses magmatisme adalah proses kompleks yang terjadi karena aktifitas arus

konveksi, yang menyebabkan terjadinya pergerakan tektonisme lempeng-lempeng di

bumi. Dari pergerakan lempeng-lempeng tersebut, didapatkan suatu setting tektonik

yang menghasilkan magma yang berbeda-beda, baik secara komposisi maupun

sifatnya. Salah satu setting tektonik yang umum diteliti adalah pada zona subduksi.

Zona subduksi adalah zona penunjaman salah satu lempeng, baik itu lempeng benua

maupun samudera, dibawah lempeng yang lain setelah terjadi proses tumbukan

diantara keduanya akibat pengaruh arus konveksi. Setting-setting tektonik semacam

ini banyak berkembang di Indonesia, kita dapat menemukan zona subduksi baik

berupa busur kepulauan maupun busur kontinental. Keberadaan Zona subduksi di

Indonesia inilah yang menyebabkan Indonesia menjadi salah satu negara dengan

aktivitas seismik, tektonisme maupun vulkanisme yang teraktif di dunia. Proses-

proses magmatisme dan tektonisme di Indonesia ini berdampak pada komposisi

batuan penyusun dan distribusinya. Selain itu zona subduksi erat kaitannya dengan

aktivitas vulkanik yang juga sangat berpengaruh terhadap sebaran batuan di

Indonesia. Kondisi kompleks pada zona subduksi ini menyebabkan Indonesia

memiliki potensi positif dan negatif yang berdampak pada kehidupan manusianya.

Potensi positifnya adalah berupa sumber daya mineral hingga ke potensi hidrokarbon.

Tidak hanya itu, aktivitas magmatisme yang tinggi di area subduksi menyebabkan

Indonesia memiliki potensi panas bumi yang luar biasa. Namun keadaan ini juga

membuat Indonesia rawan akan bencana alam. Bencana alam yang mungkin terjadi

adalah gempa bumi, gunung meletus, dan tsunami.

PENDAHULUAN

Proses magmatisme ini sendiri selalu berkaitan dengan setting tektonik. Lokasi-

lokasi pembentukan magma inilah yang menjadi model-model setting tektonik,

Gambar 1. Lokasi terbentuknya magma dalam konteks tatanan tektonik global

(Schimncke, 2004 dalam Setijadji, 2011)

Magma terbentuk karena adanya perubahan tiga parameter utama, yaitu

temperatur, tekanan, dan komposisi kimia. Berdasarkan konteks tektonik global,

lokasi terbentuknya magma dapat dibedakan menjadi (Wilson, 1989) :

a. Batas lempeng konstruktif, merupakan batas lempeng divergen yang meliputi

rekahan tengah samudera dan back-arc spreading.

b. Batas lempeng destruktif, merupakan batas lempeng konvergen yang meliputi

busur kepulauan (island arc) dan tepi benua aktif (active continental margin).

c. Tatanan antar lempeng samudera, meliputi busur samudera.

d. Tatanan antar lempeng benua, meliputi continental flood basalt, zona rekahan

benua.

ZONA SUBDUKSI

Zona subduksi adalah zona pertemuan antara dua buah lempeng dimana kedua

lempeng ini mengalami tumbukan, baik antara lempeng benua dengan lempeng

samudra, maupun lempeng samudra dengan lempeng samudra yang menyebabkan

salah satu dari lempeng tersebut menunjam di bawah lempeng yang lain. Akibatnya

terjadilah proses magmatisme. Proses magmatisme yang terjadi pada zona subduksi

ini pun menghasilkan magma yang sumbernya dibagi atas 3 (tiga) kemungkinan,

yaitu:

a. Berasal dari pelelehan sebagian mantel atas ( Paling dominan terjadi).

b. Berasal dari pelelehan sebagian kerak samudra yang menunjam ke bawah.

c. Berasal dari pelelehan sebagian kerak benua bagian bawah (anateksis).

Magma yang dihasilkan dari 3 kemungkinan di atas, ini komposisinya sangat

bervariasi. Secara umum, magma yang berasal dari pelelehan kerak samudra yang

menunjam dan dari pelelehan mantel atas akan bersifat basa, namun apabila magma

naik menuju permukaan, akan terjadi proses diferensiasi sehingga magma yang

dihasilkan berubah sifat menjadi intermediet hingga asam.

Sedang untuk magma yang berasal dari pelelehan kerak benua bagian bawah

(anateksis), pada awalnya memang sudah bersifat asam sesuai dengan komposisi

umum kerak benua, kemungkinan besar jika naik menuju permukaan magma tidak

akan mengalami diferensiasi, sehingga magma yang dihasilkan tetap bersifat asam.

Secara lebih jelasnya, Zona subduksi dapat dikenali dengan adanya busur

kepulauan dan busur tepi benua aktif, yang keduanya mempunyai karakteristik seperti

adanya kepulauan yang berbentuk busur dan membentang hingga ribuan kilometer,

adanya palung samudera yang dalam, adanya volkanisme aktif dan gempa bumi, serta

asosiasi volkanik yang khas, yang disebut ‘orogenic andesit’. Di permukaan, zona

subduksi dapat dibagi menjadi tiga wilayah, yaitu busur depan (forearc), busur

gunungapi (volcanic arc), dan busur belakang (backarc) (Tatsumi&Eggins, 1993).

Proses magmatisme di zona subduksi berbeda dengan magmatisme di tatanan

tektonik lain karena adanya peran fluida pada kerak yang menunjam dan adanya

pelelehan sebagian baik dari baji mantel, kerak samudera, ataupun kerak benua bagian

bawah. Secara umum, mekanisme magmatismenya adalah adanya finger tip effect,

dimana kerak samudera yang menunjam menjadi lebih panas oleh mantel dan gesekan

yang mengakibatkan mineral melepas H2O dan adanya pelelehan sebagian mantel.

Maka dari itu zona subduksi ini dibagi menjadi dua tatanan tektonik yaitu :

A. Setting Tektonik dan Magmatisme Busur Kepulauan

Busur Kepulauan ini sendiri terbentuk akibat adanya proses magmatisme yang

disebabkan oleh tumbukan antara lempeng samudra dengan lempeng samudra

yang diikuti oleh penunjaman salah satu lempeng samudra tersebut. Pada daerah

ini, magma berasal dari pelelehan sebagian mantel dan pelelehan sebagian kerak

samudra itu sendiri. Hal ini menyebabkan magma induk kemungkinan besar akan

bersifat basaltic yang kemudian apabila naik menuju permukaan akan mengalami

proses diferensiasi dan menghasilkan magma yang cenderung bersifat toleiitik.

Magma jenis toleiitik akan menghasilkan batuan yang berkomposisi intermediet,

didominasi oleh batuan jenis andesit, andesit basaltik, dan dasit. Magma toleiitik

ini disebut juga sebagai magma sub-alkali.

Gambar 2. Busur Kepulauan

http://www.utexas.edu/tmm/npl/mineralogy/mineralgenesis/igneousprocessesvolcanism.html

Selain itu biasanya pada busur kepulauan akan terbentuk Gunungapi. Ciri dari

Gunungapi yang terbentuk pada lokasi ini adalah gunungapi dengan tipe strato

dan letusan yang eksplosif.

B. Setting Tektonik dan Magmatisme Busur Aktif Tepi Benua

Jenis kedua dari zona subduksi adalah Active Continental Margin atau disebut

juga Busur aktif tepi benua. Daerah ini terbentuk akibat adanya tumbukan antara

lempeng benua dengan lempeng samudra yang diikuti oleh penunjaman kerak

samudra di bawah kerak benua.

Gambar 3: Busur Aktif Tepi Benua

http://serc.carleton.edu/research_education/cyberinfrastructure/navdat/questions.html

Ada dua kemungkinan yang terjadi pada tipe subduksi ini :

1) terjadinya pelelehan sebagian kerak samudra atau mantel atas. Hasil dari

proses pelelehan sebagian ini adalah magma yang bersifat basaltik dan

ketika naik ke permukaan akan mengalami diferensiasi. Sifat magma yang

dihasilkan nantinya akan bersifat asam ataupun intermediet (kalk-alkali).

2) terjadinya pelelehan sebagian kerak benua bagian bawah (anateksis). Pada

kondisi ini, magma induk yang pertama dihasilkan langsung bersifat asam

dan ketika naik ke permukaan, tidak mengalami diferensiasi dan

menghasilkan magma yang sifatnya asam.

BUSUR MAGMATIK DI INDONESIA

Sebagai daerah pertemuan tiga lempeng aktif, Indonesia juga memiliki daerah

busur kepulauan yang menyebar sepanjangan wilayah timur – selatan Indonesia.

Pergerakan lempeng – lempeng secara aktif pada masa neogen menyusun Indonesia

menjadi beberapa jalur aktif busur magmatik.

Gambar 4. Peta Sebaran Busur Magmatik Utama di Indonesia

http: psdg.bgl.esdm.go.id/kolokium%202000/logam.pdf ( Hasil Ekplorasi Mineral Logam Di Jalur

Busur Magmatik - PDF)

Indonesia memiliki 7 jalur utama busur magmatik dan beberapa busur minor.

Ketujuh busur mayor tersebut adalah

1. Busur Sumatra-Meratus (Pertengahan dan Akhir Cretaceous)

Daerah busur Sumatera-Meratus meliputi daerah dataran sunda, yaitu

sepanjang sumatera bagian barat dan selatan Kalimantan. Pada daerah ini, busur

magmatik dimulai dengan terjadinya perubahan polaritas tektonik setelah

penempatan Woyla.

Sistem busur subduksi Sumatera dibentuk oleh penyusupan lempeng samudra

di bawah lempeng benua. Lempeng benua tebal dan tua ini meliputi busur

volkanik berumur Perm, Kapur dan Tersier (Katili, 1973). Sedimen elastis sangat

tebal menyusup di subduksi Sumatera (Hamilton, 1973) dan sedimen yang tebal

didorong ke atas membentuk rangkaian kepulauan. Saat terekspos, busur tidak

termineralisasi dengan baik, karena perluasan akibat pengangkatan dan erosi

selama masa tertiary.

2. Busur Sunda-Banda (Neogen)

Busur ini adalah busur magmatik yang terpanjang di Indonesia, membentang

dari Sumatera bagian Utara hingga timur Damar. Busur Sunda (Sunda Arc) ini

terletak di tepi Asia Tenggara dan terbentang mulai dari kepulauan Andaman-

Nicobar di barat sampai busur Banda (Timor) di timur.

Busur Sunda adalah busur kepulauan hasil dari interaksi lempeng

samudera (disini lempeng Indo-Australia yang bergerak ke utara dengan

kecepatan 7 cm pertahun) yang menunjam di bawah lempeng benua (Lempeng

Eurasia). Penunjaman lempeng terjadi di selatan busur Sunda berupa palung

(trench) yang dikenal sebagai palung Jawa. Disamping itu, penunjaman

lempeng juga menghasilkan sepasang busur volkanik dan non-volkanik. Busur

volkanik terdiri dari rangkaian gunung berapi yang menjadi tulang punggung

pulau-pulau busur Sunda, sedangkan busur nonvolkanik merupakan rangkaian

pulau-pulau yang terletak di sisi samudera busur volkaniknya.

3. Busur Aceh (Neogen)

Busur Aceh berada pada palung di utara Sumatra yang tidak panjang. Busur

ini berkaitan langsung dengan dataran Sunda. Palung di sekitar busur menjadi

daerah subduksi antara kerak samudra hasil pemekaran dari cekungan Mergui yang

menekan pada lantai lempeng Sumatera bagian utara.

4. Busur Kalimantan Tengah (pertengahan Tertiary dan Neogen)

Busur ini selama bertahun-tahun diperkirakan dari kehadiran kondisi sisa erosi

selama akhir Oligocene hingga awal Miosen yang sifatnya andesitik hingga trachy-

andesitik di daerah sekitar ativitas vulkanik. Kebanyakan dari yang ditemukan

berasosiasi dengan emas.

5. Busur Sulawesi-Timur Mindanao (Neogen)

Pada busur ini, aktivitas magmatik cenderung berada pada daerah bawah laut

dan juga tersusun oleh batuan sedimen sebagai akumulasi kegiatan tektonik aktif di

daerah ini. Dominasi busur ini adalah aktivitas lempeng aktif yang membentuk

lengan – lengan kepulauan Sulawesi.

6. Busur Halmahera (Neogen)

Daerah busur Halmahera terdiri dari hasil intrusi andesitik yang berusia Neogen,

termasuk dengan batuan vulkanik. Pada daerah barat busur ini juga dipotong oleh

sesar Sorong selama daerah timur terjadi subduksi di Laut Molluca.

7. Busur Tengah Irian Jaya (Neogen)

Daerah busur tengah Irian Jaya memanjang dari kepala burung hingga Papua

Nugini. Hal ini berkaitan dengan pergerakan sabuk New Guinea, sebuah zona

sabuk metamorfik dan pembentukan ophiolit. Busur diikuti juga dengan subduksi

di selatan dan diikuti penumbukan. Kegiatan vulkanisme yang mengikuti adalah

bersifat andesitik. Busur tengah Irian Jaya terbentuk di lempeng aktif Pasifik.

Deformasi yang terus terjadi mengakibatkan pembentukan deposit pada daerah

benua pasif yang terbentuk sebelumnya dengan dasar berupa batugamping jalur

New Guinea.

Selain busur-busur mayor diatas, busur mayor ini juga diikuti dengan

keberadaan busur minor di sekitar. Busur minor tersebut terdiri atas :

1. Busur Schwaner mountain (west Kalimantan, tonalitic – granodioritic

batholiths, early cretaceous)

2. Busur Sunda shelf (Karimata island, granitic, late cretaceous)

3. Busur Moon utawa (northern head of Irian Jaya, andesitic – sedimentary

rocks – intruded dioritic, middle miocene)

4. Busur West sulawesi (western Sulawesi, granitic, late miocene – pliocene)

5. Busur Northwest Borneo ( andesitic, middle miocene)

6. Busur Sumba Timor (andesitic – andesite porphyry intrusions, palaeogene)

7. Busur Coastal Irian Jaya (Mamberamo, diorites, neogene possibly)

8. Busur Talaud (Northeast Sulawesi, andesitic-andesite blocks in melange,

neogene)

BATUAN BEKU DI ZONA SUBDUKSI INDONESIA

1. Sumatra, pada umumnya berumur Paleozoic (Silurian) – Tertiary, di dominasi oleh

batuan beku jenis I-type granitoids (Cobbing, 2005; Setijadji, 2009) selain itu juga

terdapat batuan serpentinit dan gabbro berumur Neogen. Aktivitas vulkanisme dan

intrusi menghasilkan batuan seperti andesit dan granodiorit. Bangka Belitung di

dominasi S-type Triassic granites, granit ini merupakan jenis pembawa timah.

2. Jawa, pada umumnya berumur pra-tersier hingga tersier, batuan pra tersier teringkap

di Luh Ulo berupa batuan basaltik yaitu gabbro, diabas, sepentinit dan peridotit.

Seain itu juga terdapat intrusi granitoid yang mendorong munculnya batuan dengan

komposisi intermediet yaitu andesit tua.

3. Kalimantan, pada umumnya berumur Cretaceous didominasi oleh batuan beku jenis

I-type batholiths, meskipun terdapat batuan yang lebih tua dn lebih muda (Setijadji

et al., 2010). Selain itu terjadi banyak intrusi yang menghassilkan jenis batuan basa

seperti gabbro, hingga ke batuan dengan komposisi intermediet hingga asam berupa

andesit dan granit.

4. Sulawesi, pada umumnya berumur Upper Mio-Pliocene, batuan beku pada daerah

ini mengandung K granitoids tinggi. Sepanjang barat menunjukan karakter

continental, umum ditemui batuan beku kalk-alkali berumur tersier. Selain itu juga

terdapat batuan dengan komposisi basa berupa peridotit, gabro dan basalt.

5. Banggai-Sula: pada umumnya berumur Early Triassic. Batuan granitic pada daerah

ini diperkirakan terbentuk karena adanya pergerakan sesar sorong (Hutchison, 1989)

6. Maluku –Maluku Utara : pada umumnya berumur Pliocene dengan jenis batuan

beku berupa peraluminous granite (Priem et al., 1978 in Hutchison, 1989) diyakini

batuan beku pada daerah ini terbentuk karena pergerakan lempeng benua Australia.

Selain itu juga hadir batuan dengan komposisi bervariasi yaitu granodiorit dan basalt

– trachite (Roevei, 1940).

7. Papua: batuan beku pada daerah ini berupa plutonik granitic rock pada daerah kepala

burung. Batuan beku pada daerah ini berumur Late Permian – Early Triassic

(Hamilton, 1979) diantaranya adalah granit, diorit, granodiorit, syenodiorit, dan

monzonit. Selain itu juga terdapat batuan basaltik hasil dari proses magmatisme

kerak samudera pasifik berupa basalt dan gabbro di utara papua.

KESIMPULAN

Indonesia dibentuk oleh tumbukan lempeng-lempeng tektonik besar

diantaranya adalah lempeng Eurasia, India-Australia, Samudera Hindia, dan

Samudera Pasifik. Tumbukan Lempeng Eurasia dan Lempeng India-Australia

mempengaruhi Indonesia bagian barat, sedangkan pada Indonesia bagian timur, dua

lempeng tektonik ini ditubruk lagi oleh Lempeng Samudra Pasifik dari arah timur.

Kondisi inilah yang memiliki pengaruh besar terhadap proses geologi, sejarah dan

kehidupan manusia hingga saat ini. Aktivitas tektonisme dan magmatisme ini

membuat indonesia memiliki beberapa busur magmatik mayor dan busur magmatik

minor, yaitu :

Busur Magmatik Mayor Busur Magmatik Minor

1. Busur Sumatra-Meratus

2. Busur Sunda-Banda

3. Busur Aceh

4. Busur Kalimantan Tengah

5. Busur Sulawesi-Timur

Mindanao

6. Busur Halmahera

7. Busur Tengah Irian Jaya

1. Busur Schwaner mountain

2. Busur Sunda shelf

3. Busur Moon utawa

4. Busur West sulawesi

5. Busur Northwest Borneo

6. Busur Sumba Timor

7. Busur Coastal Irian Jaya

8. Busur Talaud

Sedangkan batuan beku di Indonesia didominasi oleh batuan beku granitoid, karena

tatanan tektoniknya yang berada si Subduction Zone. Tatanan tektonik ini

menyebabkan magma terdiferensiasi hingga komposisi nya menjadi intermediet

hingga asam. Namun bukan berarti keberadaan batuan dengan komposisi basaltik

tidak ada, namun kebanyakan batuan dengan komposisi basaltik sudah terubah oleh

proses metamorfisme dan tidak dominan.

REFERENSI

Carlile, J.C, A.H.G Mitchell, 1993, Magmatic arcs and associated gold and copper

mineralization in Indonesia, Australia, ELSEVIER.

Setijadji, Lucas Donny, Dr., 2011, Materi Kuliah Petrologi batuan beku dan

batuan metamorf ‘BATUAN GRANITIK(Granitic Rocks atau Granitoids)’,

Yogyakarta, Unpublished

Setijadji, Lucas Donny, Dr., 2011, Materi Kuliah Petrologi batuan beku dan

batuan metamorf ‘MAGMATISME DALAM KONTEKS

TATANAN TEKTONIK GLOBAL’,Yogyakarta, Unpublished

http://google.com/Pembaruan-Model-Tektonik-Lempeng-Indonesia/PDF

http://www.scribd.com/doc/30063609/Batuan-Beku-Indonesia

http://explorasi08.blogspot.com/2011/03/hubungan-busur-magmatik-dan-

asosiasi.html