KERANGKA STRUKTURAL CEKUNGAN MUKA BUSUR, BARAT LAUT SUMATERA

Ringkasan : Cekungan muka busur Sunda Arc dari P. Sumatera adalah cekungan yang tersubsidencekan secara kuat yang terisi diantara kompleks subduksi dan core kontinen yang miring. Lapisan Miosen-Resen yang berada diatas 4 km pada sayap timur cekungan telah ditransgressikan di atas ketidakselarasan memotong batas kontinental Paleogen yang terangkat dan terombak secara struktural selama Oligosen akhir. Offset dari Paleo-shelf edge dan beberapa disrupsi struktural bisa diatribusikan ke sesar strike-slip mendatar menganan yang merenggang keluar sepanjang cekungan muka busur dari Zona Sesar Sumatera. Offset berjarak sekitar 100 km lebih, membentuk marginal re-entrants yang menjaditempat terperangkapnya cekungan yang diisi turbidit di belakang prisma akresi Neogen. Re-entrants (ikutan) terbesar mungkin didasari oleh kerak samudera, tetapi dekatnya kompleks subduksi yang terekspose ke batas-palaeo menghalangi keberadaan suatu band yang bersambungan dari kerak samudera di bawah cekungan muka busur.

Flank (sayap) cekungan muka busur yang mengarah ke laut termigrasi ke arah barat selama subduksi Neogen, tetapi tidak terlalu banyak sebagai trench, dan dalam jumlah yang lebih banyak secara terkomplikasi. Selama Miosen awal, slope trench bagian dalam memiliki morfologi seperti anak terrace. Pada Miosen tengah, slope trench patah di dekat mean sea level dan terbentuk tinggian shelf edge.Patahan dan lipatan berhubungan dengan subduksi berkurang upslope secara bertahap sampai Pliosen akhir, saat flexure besar dan sesar reverse berarah timur terbentuk, menandai shift (pergeseran) yang berarah ke busur dalam garis belakang atau batas timur deformasi yang berasosiasi dengan subduksi. Tahapan pembentukan struktur yang berarah ke busur, melibatkan lapisan cekungan muka busur yang telah stabil sebelumnya, memberikan periode level stress yang meningkat sepanjang base prisma akresional.

Diskusi tentang sistem busur aktif tidak terlepas dari pergerakan horizontal

besar yang berasosiasi dengan plate litsoferik yang konvergen, tetapi bukti arah kecil

konvergensi ini tercatat lebih dari beberapa puluh km mengarah ke darat dari trench.

Pada bagian atas slope trench suatau cekungan muka busur atau terrace umumnya

terbentuk dalam suatu dominasi tektonisme yang vertikal. Disamping kesederhanaan

relatif struktur dalam slope trench bagian atas, ada beberapa data yang tersedia

1

memberikan informasi yang lebih dari pada ide umum tentang karakteristik dan

evolusi elemen tektonik yang penting ini.

Cekungan muka busur Sunda Arc (gambar 1) telah sering ditampilkan sebagai

salah satu contoh klasik elemen tektonik ini (e.g van Bemmelen, 1970). Terletak di

barat laut Sumatera, cekungan muka busur telah relatif disurvey dengan baik selama

pencarian hidrokarbon dan studi proyek SEATAR (CCOP-IOC 1974). Deskripsi

umum dan interpretasi awal daerah ini didasarkan atas data primer survey marine

SEATAR (Karig et al. 1979) yang sekarang telah berkembang dan dimodifikasi.

Studi baru ini didasarkan atas profil seismik multichannel industri yang bersifat

pendahuluan, melintang di sepanjang cekungan muka busur, pada profil refleksi

channel tunggal didapatkan selama pelayaran Scripps Institution of Oceanography

(SIO) Indopac (gambar 2) dan pada studi paleontologi tambahan sumur dan sampel

permukaan.

Cekungan muka busur lepas Sumatera merupakan sabuk subsiding kuat yang

terisi antara 2 elemen tektonik postif : bagian luar patahan slope trench dan core

Mesozoic-Paleozoic Sumatera (gambar 3). Daerah cekungan ii terbagi atas beberapa

sub-basin oleh struktur berpola arah menyilang (cross-trending), yang sifat dasranya

tidak ditentukan sebelumnya.

Di sayap timurnya, cekungan muka busur ini didasari oleh lapisan dalam

kerak benua (gambar 3) (Karig et al. 1979); Kieckhefer et al., in press). Walaupun

demikian, pada catatan awal lokasi dan sifat dasar batas kontinen tidak jelas

keberadaannya di bawah unconformity mendasari strata kontinen Resen. Telah

berkembang spekulasi bahwa basement yang berada di bagian dalam cekungan muka

busur salah satunya memperangkap kerak samudera (Hamilton 1977) atau material

akresi pre-Miosen (Karig 1977). Sayap cekungan yang mengarah ke laut merupakan

suatu zona kompleks yang tersusun secara struktural tidak cukup dipecahkan hanya

dengan profil refleksi seismik. Pemetaan geologi sepanjang zona kulminasi struktural

ini pada pulau Nias (gambar 3D) mendemonstrasikan bahwa terjadi perubahan

flexure tajam menjadi suatu sesar reverse bersudut besar berarah W-dipping pada

2

kedalaman. Struktur ini diidentifikasi sebagai pinggiran garis massa yang terangkat

dan terdeformasi dari slope trench paling bawah dan diasumsikan bermigrasi ke arah

barat sebagai prisma akresi yang melebar selama konvergensi neogen (Karig et al.

1979).

Saat sekarang dan selama Cenozoik, subduksi di lepas Sumatera

pergerakannya relatif oblique (Fitch 1972; Karig et al. 1979). Zona sesar Sumatera

dan ekstensi busur belakang di laut Andaman merupakan hasil kedua proses ini (Fitch

1972; Karig et al. 1978). Pola anomali magnetik di Laut Andaman mencakup gerakan

pindah (displacement) sejauh 400 km sepanjang sistem sesar strike-slip ke arah

selatan (Curray et al. 1979), tetapi perkiraan ini masih diragukan seberapa banyak hal

ini dipecahkan sepanjang sesar yang merenggang keluar ke arah trench (gambar 1).

Salah satu perenggangan keluar ini diketahui melintangi cenkungan muka busur dan

berasosiakan denga poal melintang Pulau Banyak (Karig et al. 1979).

Aktifitas vulkanik tidak sering muncul di cekungan muka busur, yang

termasuk daerah low heat flow (Sugimura dan Uyeda 1973). Walaupun demikian,

batuan vulkanik dan intrusif Miosen dan yang lebih tua muncul sepanjang E Flank

(sayap timur) cekungan muka busur lepas NW Sumatera, lebih dari 50 km W

menunjukkan busur vulkanik (Karig et al. 1979).

Data tambahan telah mengarahkan inetrpretasi yang lebih terangtentang

geometri batas kontinental dan evolusi prisma akresi selama subduksi Neogen.

Karakter Kontinental MarginBatas kontinental barat Sumatera terbentang di barat jajaran Bukit Barian,

suatu block yang terangkat membentuk punggungan struktural pulau. Daerah ini

jarang diketahui sebagai daripada cekungan timur penghasil minyak dari tinggian

Barisan, dan biasanya bukan merupakan sintesis geologi (e.g. de Coster 1975).

Sejarah dan struktur Neogennya diungkapkan oleh sudut yang ditandai oleh

unconformity geologi regional yang timbul di dalam shelf di atas seluruh area yang

memunculkan data, anatara 5N dan 1S, dan pada kontur (gambar 4).

3

Unconformity ini memisahakan strata shelf Neogen dari suatu kompleks

Paleogen atau batuan yang lebih tua. Biasanya dibatasi di barat oleh palaeo-shelf

break, dan di sisi yang mengarah ke darat unconformity ini bisa ditelusuri ke garis

pantai dan sangat jelas sekali terlihat di Aceh terhadap unconformity Miosen awal

tajam yang dipetakan pada sayap tinggian Barisan (W. Keats, pers. Comm. 1978).

Studi paleontological tambahan dari sumur yang menembus unconformity, dan

konturing unconformity menggunakan profil refleksi network tebal pada continental

shelf (gambar 3), membuat defenisi geometri paleomargin dan penghitungan durasi

hiatus semakin baik.

Unconformity membentuk bagian horizon yang merefleksi kuat yang

menyebabkan perubahan pada karakter akustik dan dalam signifikansi geologi

melintang batas kontinental. Pada kebanyakan shelf, unconformity yang terekspose

secara jelas terbentang pada base interval yang merefleksi kuat (gambar 5-8) yang

diketahui memunculkan karbonat transgressive atau sedikit biasanya, suatu coarse

clastic sheet (unpub. Union Oil Co. well completion report, Karig et al. 1979).

Mengarah ke barat, horizon yang merefleksi kadang-kadang termasuk strata paralel

yang sangat jelas terbentang di bawah unconformity (gambar 5B), yang kemudian

menjadi sulit untuk diidentifikasi. Hiatus yang disebabkan oleh unconformity disini

mungkin bertemu dengan sekuen bersambung shelf strata yang lebih dekat. Namun

demikian, beberapa sumur dalam (Panjang, Tuba, Meulaboh, Singkel) menunjukkan

bahwa daerah yang muncul dan erosi meluas mendekati shelf break di beberapa area.

Bagian pinggiran yang mengarah ke laut horizon refleksi umumnya suatu

sharp break pada slope, kadang kala ditonjolkan oleh karbonat build-up (e.g. gambar

8C). Kumpulan reflektor hummocky paralel meosot ke arah laut dari shelf break,

diidentifikasi sebagaisedimen slope, dioverlap secara tajam oleh sikuen turbidit tebal

(gambar 7A, 8B). Pada beberapa profil (e.g. gambar 9A, D) kumpulan reflektif yang

sangat jelas bisa ditelusuri ke bagian bawah slope dan keluar ke sikuen turbidit.

Dugaannya adalah reflektor ini menunjukkan klastika kasar yang terdepositkan saat

4

kontinental margin yang diangkat disuplai dalam jumlah banyak, coarse debris ke

slope dan sekitarnya.

Dekat garis pantai, unconformity memperlihatkan bukit dengan ketinggian

beberapa ratus meter (gambar 4, 6A), kemungkinan mendasari satuan palaeogen

resistant dan yang lebih tua. Analogi modern yang berkembang berasal dari hogabck

besar batupasir Sibolga Paleogen yang terkubur oleh endapan selatan paluidal Teluk

Tapanuli (gambar 2). Selatan Pulau Pini adalah garis yang menonjol dari bukit yang

terkubur dengan pola N-S dan bisa diikuti sepanjang shelf (gambar 4). Ridge ini, dan

juga relif denghan skala kecil, diasumsikan untuk mengungkapkan structural grain

batuan pre-Neogen.

Informasi yang terbatas menyangkut batuan di bawah unconformity

memberikan simpulan bahwa batas kontinental merupakan kompleks terrain yang

tersusun secara struktural. Beberapa sumur yang menembus bagian luar palaeo-shelf

didasari dalam suatu sikuen shale bathyal (C. G. adams late Eosen in Panjang dan

H.W. Billman as early Oligocene in Meulaboh). Strata Paleogen ini membentuk

cekungan sinklinal yang besar di utara Pulau Banyak (Karig et al. 1979) dan dengan

jelas muncul dalam struktur-struktur yang lebih kecil di selatan. (gambar 5A, 9).

Strata dalam sinklin sub-unconformity yang besar mencapai ketebalan beberapa km

dan memperlihatkan dip yang mengarah ke timur dekat palaeo-shelf break (Karig et

al. 1979). Palaeogen, mungkin Eosen-Oligosen awal, fluviatil sampai konglomerat

litoral, pasir dan singkapan lempung carbonat sepanjang pantai dan beberapa pulau

lepas pantai (Karig et al. 1979). Lap ini sampai pada basement terdiri dari granite

Permo-Tiassic dan metasedimen yang lebih tua, yang mungkin meluas ke beberapa

jarak lepas pantai.

Satu-satunya Sampel basement dari lepas pantai adalah metatuff silikaan yang

dideformasi kuat dari sumur Lakota (Karig et al. 1979). Walu demikian, bukti tidak

langsung basement disuplai oleh klastika yang dikelilingi dalam konglomerat

Oligosen akhir-Miosen tengah pada Nias. Konglomerat ini muncul dalam trench dan

strata slope trench yang memerlukan sumbersumber dari timur (Moore dan Karig, in

5

press). Beberapa klastika, seperti vasietas ganitik, identik pada litologi yang

terekspose di Sumatera, tapi yang lainnya tidak ada yang terekspose. Selama

Oligosen akhir-Miosen awal, batas Sumatera terangkat dengan kuat, memperlihatkan

seluruh continental shelf (gambar 3A). Kebanyakan shelf yang terekspos ini mungkin

merupakan sumber material kasar yang tidak biasa terhadap trench dan slope. Oleh

karena itu komposisi kalstik yaitu terrain yang berhubungan dengan subduksi, dengan

komponen krustal oseanik, membentuk bagian basement yang berada dibawah shelf

unconformity, tetapi klastika ini tidak mendesak karakter struktural terrain.

Data magnetik dan refraksi juga mengindikasikan bahwa batuan beku dan

metamorfik meluas ke arah barat ke palaeo-shelf break di banyak area. Profil

magnetik menampilkan anomali amplitudo yang sangat rendah di atas seluruh slope

trench yang paling bawah dan bagian cekungan muka busur, tetapi berubah secara

tajam ke amplitudo yang tinggi, anomali panjang gelombang yang pendek di dekat

palaeo-shelf break. Perubahan ini menandai munculnya material dengan remanent

yang tinggi atau diindusi magnetisme. Beberapa profil seismik refraksi diambil di

dekat palaeo-shelf break timur Pulau Nias (Kieckhefer et al, in press) menunjukkan

layer tebal (20 km) material 5.7-6.5 km/s mendasari beberapa km kombinasi strata

Neogen dan Paleogen. Struktur krustal ini membedakan secara batasan cekungan laut

dalam pengurangan suatu layer 2 dan dalam ketebalan dan velositas yang

menyimpang untuk layer 3. Pada keadaan lain, hal iini sama untuk struktur krustal

yang diukur oleh Eaton (1970). Pada kompleks Fanciscan, California. Data geologi

dan geofisika yang dikombinasikan diinterpretasikan secara sederhana sebagai hasil

dari batuan beku dan batuan metamorf yang terdeformasi secara structural berasal

dari krtustal oseanik, tetapi sejak dideformasi menjadi melange atau didisrupsi

menjadi kompleks opiolitik.

Umur strata yang tertua berada di atas unconformity dekat palaeo-shelf break

telah dideterminasi oleh C.G. adams (pers. Comm. 1978), pada basis Foraminifera

terbesar seperti Myogispinoides indonesiensis dari sumur Panjang, didapati sebagai

Miosen awal bagian akhir (tidak lebih tua dari N-6 dan mungkin N-8). Bersamaan

6

dengan deformasi yang kurang umum dari strata paling muda ini, durasi batas umur

uplift dan disrupsi struktural batas kontinental margin Palaeogen ke Oligosen akhir

dan mungkin miosen akhir. Interval ini termasuk regresi garis pantai global (Vail et

al. 1977), yang menonjolkan pemotongan unconformity, tetapi beberapa km uplift

dan deformasi kuat margin memerlukan tektonisme global sebagai alat geologi

utama.

Transgresi terjadi secara tidak beraturan sepanjang busur dan selama waktu

berjalan. Pada akhir Miosen shelf break ada dimana-mana ditambah kebanyakan

shelf, menerima sedimen laut (gambar 8.9). Profil refleksi dan palaeo-batimetri

diambil dari sample sumur mendukung bukti pada subsidence umum pada batas barat

sumatera sejak Miosen awal. Proses ini telah diberikan tand-tanda sebgai transgresi

dan regresi yang merefleksikan interplay subsidence tektonik., sedimentasi dan sea

level eustatik. Sebagai hasil, morfologi shelf break menuju Neogen berlekuk ke

belakang dan seterusnya di sepanjang batas (e.g. gambar 6B, 8D, E) dan seringkali

melahirkan hubungan spasial kecil pada batas struktural yang menjadi dasar.

Subsidence kelihatan memiliki palaeo-shelf break dengan vinsinitas besar,

seperti yang ditunjukkan oleh kontur unconfirmity (gambar 4) dan oleh downwarp

strata yang menjadi atasan pada setting tersebut (gambar 6C, D). Kecepatan

sedimentasi, berdampingan dengan kontrol palaeo-batimetri, juga menyimpulkan

bahwa subsidence lebih sering terjadi sejak Miosen awal (gambar 9).

Disamping kekurangan studi stratigrafi detil di batas barat sumatera, telah

jelas bahwa, sekurang-kurangnya sejak Oligosen akhir, daerah ini memiliki sejarah

yang sangat berbeda dalam pergerakan vertikal menyamai cekungan timur tinggian

Barisan. Deformasi dan pengangkatan Oligosen akhir Miosen awal batas barat tidak

dikenali sampai ke timiur, dimana transgresi dan regresi sedang terjadi. (e.g de coster

1975, Kamili et al 1977). Sebaliknya, regresi pada pertengahan Miosen Resen

daerah paling timur, sangat mungkin berhubungan dengan pengangkatan jajaran

Barisan, tidak muncul sepanjang batas barat.

7

Bukti menyangkut sifat dasar batas kontinental barat laut Sumatera

dipertahnkan dalam pola peta palaeo-shelf break. Ini mengubur shelf edge,

ditegaskan dalam profil refleksi seismik dan magnetik, menunjukkan pemotongan

relatif paralel yang panjang ke arah Sumatera , terpisah oleh offset yang tajam

(gambar 4). Paling kurang salah satu offset ini adalah hasil pensesaran right-lateral

strike-slip, dan case yang lebih beralasan bisa dibuat bahwa sissanya terbentukdengan

cara yang sama.

Offset terbesar palaeo-shelf break muncul di dekat Pulau Banyak melintasi

struktur dan sepanjang perpanjangan lepas pantai Zona Sesar Batee (Verstappen

1973, Karig et. al. 1979, Page et. al. 1979). Sesar ini merupakan untaian dari zona

sesar sumatera dan menunjukkan banyak fitur yang tipikal dengan sesar strike-slip,

termasuk tubuh serpentinit yang menonjol keluar, jukstaposisi terrain yang berbeda,

dan offset vertikal yang jelas dengan sense berlawanan displacement pada titik yang

berbeda sepanjang jejak sesar. Sesar membentuk sisi paling timur Cekungan

Meulaboh, yang merupak segmen sub-aerial sikuen shelf Neogen terbentang pada

ikutan tinggian Barisan (gambar 4). Kewmudian melintasi shelf yang ada sekarang,

memotong unconformity dan membentuk batas paling timur Pulau Banyak. Sumur,

seismik, dan kontrol singkapan menunjukkan bahwa Pulau Banyak dihasilkan lebih

dari vertikal offset sepanjang 2 km di seksi sesar ini, terutama selam Pliosen. Sesar di

daerah ini terdiri dari beberapa jejak-jejak tersendiri, slah satunya bisa ditelusuri

sepanjang sisi timur ridge bawah laut menuju Nias (gambar 4).

Palaeo-shelf break berada pada offset c. 100 km dalam suatu sense right-

lateral melintasi zona Sesar Batee. Offset ini diparalelkan oleh offset besar (150 km)

dari fleksure strata Paleogene yang mengarah E-W membentuk batas paling timur

Cekungan Meulaboh dan singkel atau ikutannya (gambar 4). Walaupun pensesaran

right-lateral bukan satu-satunya jalan dimana offset ini bisa diterankan, alasan ini

merupakan yang paling sederhana dan masuk diakal, mengingat bukti lain

untukpensesaran strike-slip di daeraah ini.

8

Masalah utama interpretasi ini adalah kekurangan offset di sepanjang batas

barat fore-arc basin dimana zona sesar terproyeksi berpotongan menyilang pada Nias

(gambar 4).

Data menyimpulkan 2 solusi. Sejarah geologi offset pada zona sesar sumatera

dapat berkembang baik ke Miosen, saat Cekungan Andaman mulai terbuka (Curray et

al. 1979), atau bisa lebih awal, karena subduksi oblique selama Tersier telah

disimpulkan (Karig et al. 1979). Pergerakan Sesar Batee mendominasi ke

pembentukan fleksure yang tidak terpindahkan selama Pliosen di Nias yang

disimpulkan oleh penyimpangan geologi sepanjang proyeksi sesar melintasi Nias.

Offset Shelf break keduaterbentang sekitar 30 km timur offset Sesar Batee

(gambar 4). Offset ini berasosiasi dengan suatu kontur offset yang ditandai pada

unconformity, dalam pergerakan right lateral, sepanjang suatu zona yang

menyambungkan ke darat pada offset lain sayap Barisan. Suatu sesar diperkirakan

melebar ke arah offset ini dari utara (B. G. N. Page, pers. Comm. 1978). Kelihatan

bahwa offset sepanjang 20-30 km ini juga merupakan hasil pensesaran menganan

yang aktif selama atau setelah pemotongan unconformity.

Offset shelf-edge dekat bagian selatan Nias sepertinya tidak kelihatan

mempengaruhi unconformity atau seksi sedimen di atasnya. Walau demikian, offset

shelf edge ini berbaris dengan edge selatan blok timur basement akustik Nias

(Mammerickk et al. 1977)., hal ini menyimpulkan adanya sesar lain. Saat itu mungkin

nelum terjadi sesar mayor selatan Pulau Pini yang lain yang berasosiasi dengan offset

tajam palaeo-shelf break ke arah timur dan dengan N-S lineasi basement.

Lengkungan transverse berarah E-W yang ada sekarang dimana Pulau Pini terbentang

tidak berhubungan erat dengan struktur yang diusulkan ini. Dibentuk dengan sangat

baik setelah unconformity dipotong, seperti yang ditunjukkan oleh permukaan

unconformity yang melengkung dan oleh ketiadaan defleksi posisi palaeo-shelf break

(gambar 4).

Pensesaran strike-slip tidak hanya bertanggung jawab terhadap terjadinya

offset yang ada sekarang pada kontinental margin, tetapi juga terhadap displacement

9

yang muncul selama Neogen dan mungkin lebih awal, serta juga memainkan peranan

penting dalam disrupsi struktural ekstensif kontinental margin selama Oligosen akhir

atau awal Miosen.

Geometri dan Sejarah Pembentukan Sayap Terluar Cekungan Muka Busur

Di lepas Sumatera trench slope break membentuk suatu zona lebar antara

trench slope terendah yang mendeformasi secara aktif dan cekungan muka busur.

Zona ini memiliki beberapa fungssi geomorfik dan tektonik. Zona ini menandai

pinggiran pantai deformasi kompresional yang berhubungan dengan subduksi,

membentuk suatu tinggian struktural atau geomorfik, dan merupakan batas antara

pengangkatan slope terendah dan subsidence cekungan muka busur. Walaupun

demikian, hubungan antara fungsi dan efeknya sangat nyata berubah-ubah selama

Neogen.

Pantai atau batas paling timur deformasi yang berhubungan dengan subduksi,

yang sekarang menendai sayap cekungan muka busur yang mengarah ke laut (gambar

3D) merupakan sesar fleksure yang memperlihatkan beberapa km relif struktural

(Karig et. Al. 1979). Kebanyakan displacement sepanjang fleksure di Nias bisa

ditempatkan selama interval pendek di Pliosen akhir (N20-N22) oleh unconformity

yang tajam dan oleh inversi palaeo-batimetri yang cepat melintasi fleksure. Jalur

landai suatu undakan karang regresif yang melintang di atas fleksure Nias, dan

sedimen yang membaji datar dan memutar ke fleksure arah selatan, menyediakan data

sebagai bukti bahwa sedikit dari setiap pergerakan yang bertbeda muncul di

sepanjang struktur saat ini.

Tinggian struktural dan morfologik yang ada sekarang berasosiasi dengan

trench slope break terbentang sepanjang pusat Nias dan secara umujm berada pada

posisi yang sama pada rentetan pulau-pulau lainnya. Saat sekarang, bagaimanapun,

area ini tidak muncul dengan cepat begitu saja sebagai pesisir selatan atau pada

beberapa kasus, dengan berantainya pulau-pulau kecil di bagian selatan yang lebih

10

jauh (Verstappen, 1973; Karig et al. 1979), mengindikasikan bahwa puncak

morfologik trench slope break sebetulnya bergerak ke arah barat. Jika pergerakan

yang berbeda ini muncul pada zona dengan ciri tersendiri, sampai saat ini masih

belum terdeteksi dalam profil refleksi.

Sejarah trench slope break pada awal Neogen didokumentasikan dengan baik

oleh data geologi dan geofisika. Selama Miosen tengah (N12-N14), suatu tinggian

morfologik, diinterpretasikan sebgai trench slope break, membentang di timur Nias

dalam visinitas sumur Suma, sebagaimana dibuktikan oleh oleh komplek terumbu

dan strata nonmarine yang membentang di atas basement akustik (gambar 3B). Profil

refleksi menguraikan cekungan struktural yang diisi oleh strata Miosen dan mungkin

lebih tua yang memisahkan area area basement akustik dari batas kontinantal.

Foraminifera bentik dalam strata pertengahan Miosen di Nias, menunjukkan ke arah

selatan, lantai samudera memiliki slope ke arah kedalamn batial pada bagian fleksure

Pliosen dan ke kedalaman yang lebih besar pada trech slope terendah yang

mendeformasi secra aktif di Nias bagian tengah.

Strata Nias mid-Miosen dan yang lebih muda dan tidak terdeformasi

(ghambar 6, 9; gambar 5 Karig et al. 1979) dan uniformity relatif fasies dan

ketebalan strat yang melintasi fleksure ini (gambar 7) membantah ketiadaan fleksure

atau batas pantai yang terdefenisikan tajam dari deformasi berhubunngan dengan

subduksi apada trench slope break pertengahan Miosen sampai Pliosen akhir.

Sepertinya trench slope break lebih membentuk suatu shelf-edge, tinggian struktural

dan morfologik, dengan deformasi kompressional yang meningkat secara bertahap ke

arah bawah trench slope yang lebih rendah.

Waktu awal dimana kontrol stratal yang cukup untuk rekonstruksi palaeo-

environmental di daerah nias selama Miosen awal (N14-N6), saat trench sangat jelas

terbentang dalam bagian tengah Nias yang ada saat sekarang (gambar 3A). Sedimen

abyssal yang terdeformasi kuat pada saat itu di bagian timur Nias mungkin

merupakan endapan trench slope paling rendah. Pada awal Miosen kontinental shelf,

berada di dekat palaeo-shelf break, berfungsi sebagai sumber sedimen terbesar untuk

11

trench dan slope. Kebanyakan material ini terperangkap sebagai turbidit di cekungan

laut dalam palaeo shelf break yang mengarah ke laut. Barrier struktural yang yang

telah membentuk sayap bagian barat cekungan ini diinterpretasikan sedang

membentuk trench slope break. Posisinya hanya bisa ditempatkan dengan luas 25 km

antara bukaan awal Miosen di Nias dan edge bagian barat cekungan turbidit. Analogi

yang berkemmbang dengan prisma akresi muda lainnya akan menghasilkan

kesimpulan bahwa pembentangannya mencapai 20-40 km pada timur trench coeval,

atau sedikit lebih jauh ke timur dari posisinya di per tengahan Miosen (gambar 3A,

B). kedalaman air yang nyata di atas cekungan muka busur Miosen mennghadirkan

kesimpulan bahwa geometri prisma akresional pada waktu itu sama dengan busur

Aleutian tengah yang ada sekarang.

Profil refleksi yang melintasi trench slope beak di utara dan selatan Nias

memperlihatkan aspek lain sayap bagian barat cekungan muka busur. Mengarah ke

laut dari lengkungan Pini, cekungan muka busur dibatasi oleh suatu fleksure yang

melibatkan seluruh strata yang diendapkan dalam cekungan sejak onlap setelah

unconformity dan mungkin kebanyakan bagian yang lebih tua yang berputar ke

kontinental slope Paleogen (gambar 7A). ada indikasi (gambar 7A) bahwa reflektor

slope menyambung ke dip arah selatan di bawah lipatan, menyimpulkan bahwa sesar

bersudut besar di bawah lipatan teratakan pada kedalaman yang lebih jauh (gambar

7E). Ketiadaan deformasi yang ada sekarang dan durasi pendek perlipatan pada

bagian fleksure ini (gambar7) juga diindikasikan oleh ketebalan uniform satuan di

bawah 1,4 s dalam cekungan muka busur dan onlap bersih strata di atas 1 s.

Sepanjang sisi timur Siberut beberapa profil refleksi channel menguraikan

suatu set yang terdiri dari 2 dan mungkin paling banyak 4 lipatan yang meningkat

seiring kedalamn dan berkurang dalam amplitudo yang jelas mengarah ke Timur

(Karig 1977). Semua, tapi kebanyakan lipatan yang berada di sisi barat telah

dioeverlap oleh sedimen yang lebih muda dan tidak aktif lagi. Slumping dan

kemungkinan dip inisial, menghadirkan perkiraan apakah kebanyakan lipatan bagian

barat aktif dan apakah telah terjadi pembentukan sikuensial pola lipatan ini. Beberapa

12

grup lipatan, atau sesar dengan dip ke barat berada di tempat lain di sepanjang sayap

timur cekungan muka busur, tapi masih belum cukup informasi untuk

mendeterminasi kemajuan pembentukan. Sikuensi lipatan atau struktur sesar yang

membatasi cekungan muka busur ke arah utara Pulau Banyak patut mendapat studi

tambahan karena ketebalan isian cekungan yang tidak terdeformasi kelihatan

berkuarng tajam ke arah trench melintasi tiap struktur ini, menarik kesimpulan

terjadinya migrasi ke arah trench pada batas pantai subduksi yang berhubungan

dengan deformasi.

Linearitas zona struktural yang ada sekarang membentuk sayap bagian barat

cekungan muka busur yang luar biasa, terutama dalam kekontrasannya dengan

palaeo-shelf edge dan kontinental margin yang berukuran besar dan tidak beraturan.

Zona struktural terdiri atas satu atau lebih sesar fleksure yang memperlihatkan zona

lurus yang berdekatan dari selatan Nias paling kurang sejauh Siberut (gambar 4).

13

Kesimpulan

Disrupsi struktural continental margin Sumatera selama Oligosen akhir

muncul dengan cukup untuk menerangkan episode subsequent dari konvergensi plate

yang bisa ditampilkan sebagai prisma akresional yang baru. Data menghadirkan

trench Oligosen-Miosen sangat dekat dengan kontinental margin yang ada

sebelumnya. Dengan ruang yang diperlukan untuk suatu slope kontinental, maka

tidak ada ruang untuk rantaian kerak oseanik yang terjebak antara material yang

diakresi dan palaeo-shelf break. Walau demikian, area kerak oseanik yang terisolasi

mungkin membawahi ikutan yang paling besar sepanjang palaeo margin Sumatera.

Kerak oseanik biasanya diasumsikan mendasari cekungan muka busur,

mengandaikan bahwasanya terjebak dalam zona seluas 100 km antara trench awal

dan busur vulkanik (e.g. Seely & Dickinson 1979). Walaupun ada asumsi yang benar

untuk busur intra-oseanik, yang dikenal baik dimana subduksi diprakarsai dengan

baik saat sekarang, di sepanjang interface kerak continental-oseanik, dan kerak

oseanik yang terjebak tidak satupun yang tidak diperlukan untuk diobservasi di area

ini.

Sementara kerak samudera diandaikan kadang-kadang terjebak dalam

ketidakberaturan sepanjang kontinental margin, mungkin argumen ini terlalu

diperluas. Sejak prisma akresinal Oligosen lepas NW Sumatera telah terbuka lebar,

merubah trench sejauh 80-90 km ke arah barat. Trench slope break juga bermibgrasi

ke arah trench, tapi tidak terlalu jauh, dan dengan cara yang lebih rumit lagi. Karakter

morfologi dan struktural trench slope brak dirubah selam subduksi Neogen, dengan

hasil elemen yang berbeda pada zona ini tidak selalu bermiograsi dengan kecepatan

yang sama atau dengan arah yang sama.

Penyebab perubahan dalam struktural style dan pembentukan deformasi yang

mengarah ke busur masih belum jelas. Thrusting terutama jika dikontrol gravitasi,

seharusnya tidak akan memberikan jejak lurus, masih belum ada bukti yang

menunjukkan sesar di baewah fleksure diratakan dengan kedalaman. Zona struktural

14

ini kelihatan tidak satupun berhubungan dengan margin kontinental Paleogen. Trench

slope break bisa ditampilkan sebagai bagian belakang deformasi yang berhubungan

dengan subduksi, salah satunya karena prisma akresional telah mencapai ketebalan

dan kemampuan rigiditas dalam mentransimisikan stress-stress yang teraplikasi tanpa

gagal., atau kareana mungkin ada batas mekanikal yang sudah ada sebelumnya pada

lokasi (e.g. Hamilton 1977, 1978). Lepas Sumatera, pembentuknya lebih merupakan

alternatif, dan mengarahkan untuk memperkirakan bahwa pembentukan episodik

upthrust yang berarah ke busur mungkin suatu respon terhadap peningkatan level

stress di atas base prisma akresional. Stress yang mengalami peningkatan

inimengakibatkan terjadinya deformasi dengan bagian terbesar prisma akresional.

Oscillasi yang luar biasa pada kontinental margin dekat batas Paleogen-

Neogen tetap tidak bisa jelaskan secara pasti. Marshak dan Karig (1977)

mengusulkan bahwa kedua displacement vertkal dan aktifitas magma dengan daerah

muka bsur dihasilkan dari jalan lintasan ridge trench-trench triple junction ke arah

utara sepanjang batas ini.

Pengangkatan kontinental margin mungkin merupakan respon umum terhadap

inisiasi subduksi, tetapi ada beberapa data yang seakan mentest ide ini. Pengangkatan

busur paling depan yang sangat cepat dalam skala besar telah diiringi inisiasi

subduksi Neogen di timur Luzon (Karig & Wageman 1975) dan Shikoku arc

(Yonekura 1975).

Pensesaran strike-slip, diasumsikan sebgai hasil dari subduksi oblique

sepanjang busur Sunda. Untaian sesar mayor, beberapa dengan displacement yang

besar, memotong sepanjang cekungan muka busur dan mungkin menterminasi pada

trench. Range atau efek sesar-sesar ini pada prisma akresinal belum dieksplorasi tapi

ada beberapa kemungkinan. Sesar-sesar memperlebar jarak kontinental margin yang

telah ada sebelumnya, kemungkinan memotong basement kontinental ke arah utara

sepanjang batas cekungan. Dengan membuat kontinental margin yang tidak beraturan

sepanjang dimana subduksi dibentuk sesudahnya, sesar-sesar strike-slip mungkin

menempati bagian instrumental dalam penggantian kerak samudera sepanjang

15

kontinental margin. Akresi tektonik sedimen dan fragmen krustal oseanik yang

berada dibawah slab krustal oseanik yang terjebak ini memyebabkan

pengangkatannya dan pembukaannya sebagai ophiolit. Strike slip fault ini juga

menyebabkan terjadinya offset material yang terakresi, juxtaposing kompleks

subduksi dari derajat metamorfik dan umur yang berbeda. Interaksi antara strike-slip

dan thrust-faulting dekat trench bertanggung jawab atas asosiasi terdekat inklusi dan

derajat yang berbeda blok-blok sesar secara metamorfik yang tercatat di kompleks

Fransiscan, area lain dimana subduksi oblique mungkin muncul.

Referensi :

Karig, D.E. & J. Curray. 1980. Structural Framework of The Fore-Arc Basin, NW

Sumatera. Journal Geological Society 137 (Part 1): 77-91.

16