Regional Geology Central Sumatra Basins (Revisi)

GEOLOGI REGIONAL

CEKUNGAN SUMATRA TENGAH

Tektonik Regional

Cekungan Sumatra tengah merupakan cekungan sedimentasi tersier penghasil

hidrokarbon terbesar di Indonesia. Ditinjau dari posisi tektoniknya, Cekungan Sumatra tengah

merupakan cekungan belakang busur.

Cekungan Sumatra tengah ini relatif memanjang Barat laut-Tenggara, dimana

pembentukannya dipengaruhi oleh adanya subduksi lempeng Hindia-Australia dibawah

lempeng Asia (gambar 1). Batas cekungan sebelah Barat daya adalah Pegunungan Barisan

yang tersusun oleh batuan pre-Tersier, sedangkan ke arah Timur laut dibatasi oleh paparan

Sunda. Batas tenggara cekungan ini yaitu Pegunungan Tigapuluh yang sekaligus memisahkan

Cekungan Sumatra tengah dengan Cekungan Sumatra selatan. Adapun batas cekungan

sebelah barat laut yaitu Busur Asahan, yang memisahkan Cekungan Sumatra tengah dari

Cekungan Sumatra utara (gambar 2).

Gambar 1. Peta pergerakan lempeng Daerah Sumatra dan kawasan Asia Tenggara lainnya pada masa kini

Basin Analysis – Regional Geology of Central Sumatra Basin 1

Proses subduksi lempeng Hindia-Australia menghasilkan peregangan kerak di

bagian bawah cekungan dan mengakibatkan munculnya konveksi panas ke atas dan diapir-

diapir magma dengan produk magma yang dihasilkan terutama bersifat asam, sifat magma

dalam dan hipabisal. Selain itu, terjadi juga aliran panas dari mantel ke arah atas melewati

jalur-jalur sesar. Secara keseluruhan, hal-hal tersebutlah yang mengakibatkan tingginya heat

flow di daerah cekungan Sumatra tengah (Eubank et al., 1981 dalam Wibowo, 1995).

Gambar 2. Lokasi Cekungan Sumatra tengah dan batas-batasnya

Faktor pengontrol utama struktur geologi regional di cekungan Sumatra tengah

adalah adanya Sesar Sumatra yang terbentuk pada zaman kapur. Subduksi lempeng yang

miring dari arah Barat daya pulau Sumatra mengakibatkan terjadinya strong dextral

wrenching stress di Cekungan Sumatra tengah (Wibowo, 1995). Hal ini dicerminkan oleh

bidang sesar yang curam yang berubah sepanjang jurus perlapisan batuan, struktur sesar naik

dan adanya flower structure yang terbentuk pada saat inversi tektonik dan pembalikan-

pembalikan struktur (gambar 3). Selain itu, terbentuknya sumbu perlipatan yang searah jurus

sesar dengan penebalan sedimen terjadi pada bagian yang naik (inverted) (Shaw et al., 1999).


Struktur geologi daerah cekungan Sumatra tengah memiliki pola yang hampir sama

dengan cekungan Sumatra Selatan, dimana pola struktur utama yang berkembang berupa

struktur Barat laut-Tenggara dan Utara-Selatan (Eubank et al., 1981 dalam Wibowo, 1995).

Walaupun demikian, struktur berarah Utara-Selatan jauh lebih dominan dibandingkan struktur

Barat laut–Tenggara.

Elemen tektonik yang membentuk konfigurasi Cekungan Sumatra tengah

dipengaruhi adanya morfologi High – Low pre-Tersier. Pada gambar 4 dapat dilihat pengaruh

struktur dan morfologi High – Low terhadap konfigurasi basin di Cekungan Sumatra tengah

(kawasan Bengkalis Graben), termasuk penyebaran depocenter dari graben dan half graben.

Lineasi Basement Barat laut-Tenggara sangat terlihat pada daerah ini dan dapat ditelusuri di

sepanjang cekungan Sumatra tengah. Liniasi ini telah dibentuk dan tereaktivasi oleh

pergerakan tektonik paling muda (tektonisme Plio-Pleistosen). Akan tetapi liniasi basement

ini masih dapat diamati sebagai suatu komponen yang mempengaruhi pembentukan formasi

dari cekungan Paleogen di daerah Cekungan Sumatra tengah.

Sejarah tektonik cekungan Sumatra tengah secara umum dapat disimpulkan menjadi beberapa

tahap, yaitu :

1. Konsolidasi Basement pada zaman Yura, terdiri dari sutur yang berarah Barat laut-

Tenggara.

2. Basement terkena aktivitas magmatisme dan erosi selama zaman Yura akhir dan zaman

Kapur.

3. Tektonik ekstensional selama Tersier awal dan Tersier tengah (Paleogen) menghasilkan

sistem graben berarah Utara-Selatan dan Barat laut-Tenggara. Kaitan aktivitas tektonik ini

terhadap paleogeomorfologi di Cekungan Sumatra tengah adalah terjadinya perubahan

lingkungan pengendapan dari longkungan darat, rawa hingga lingkungan lakustrin, dan

ditutup oleh kondisi lingkungan fluvial-delta pada akhir fase rifting.

4. Selama deposisi berlangsung di Oligosen akhir sampai awal Miosen awal yang

mengendapkan batuan reservoar utama dari kelompok Sihapas, tektonik Sumatra relatif

tenang. Sedimen klastik diendapkan, terutama bersumber dari daratan Sunda dan dari arah

Timur laut meliputi Semenanjung Malaya. Proses akumulasi sedimen dari arah timur laut

Pulau Sumatra menuju cekungan, diakomodir oleh adanya struktur-struktur berarah Utara-

Selatan. Kondisi sedimentasi pada pertengahan Tersier ini lebih dipengaruhi oleh fluktuasi

muka air laut global (eustasi) yang menghasilkan episode sedimentasi transgresif dari

kelompok Sihapas dan Formasi Telisa, ditutup oleh episode sedimentasi regresif yang

menghasilkan Formasi Petani.


5. Akhir Miosen akhir volkanisme meningkat dan tektonisme kembali intensif dengan rejim

kompresi mengangkat pegunungan Barisan di arah Barat daya cekungan. Pegunungan

Barisan ini menjadi sumber sedimen pengisi cekungan selanjutnya (later basin fill). Arah

sedimentasi pada Miosen akhir di Cekungan Sumatra tengah berjalan dari arah selatan

menuju utara dengan kontrol struktur-struktur berarah utara selatan.

6. Tektonisme Plio-Pleistosen yang bersifat kompresif mengakibatkan terjadinya inversi-

inversi struktur Basement membentuk sesar-sesar naik dan lipatan yang berarah Barat

laut-Tenggara. Tektonisme Plio-Pleistosen ini juga menghasilkan ketidakselarasan

regional antara formasi Minas dan endapan alluvial kuarter terhadap formasi-formasi di

bawahnya.

Stratigrafi Regional

Proses sedimentasi di Cekungan Sumatra tengah dimulai pada awal tersier

(Paleogen), mengikuti proses pembentukan cekungan half graben yang sudah berlangsung

sejak zaman Kapur hingga awal tersier.

Konfigurasi basement cekungan tersusun oleh batuan-batuan metasedimen berupa

greywacke, kuarsit dan argilit. Batuan dasar ini diperkirakan berumur Mesozoik. Pada

beberapa tempat, batuan metasedimen ini terintrusi oleh granit (Koning & Darmono, 1984

dalam Wibowo, 1995).

Secara umum proses sedimentasi pengisian cekungan ini dapat dikelompokkan

sebagai berikut :

Rift (Siklis Pematang)

Secara keseluruhan, sedimen pengisi cekungan pada fase tektonik ekstensional (rift)

ini dikelompokkan sebagai Kelompok Pematang yang tersusun oleh batulempung, serpih

karbonan, batupasir halus dan batulanau aneka warna. Lemahnya refleksi seismik dan

amplitudo yang kuat pada data seismik memberikan indikasi fasies yang berasosiasi dengan

lingkungan lakustrin.

Pengendapan pada awal proses rifting berupa sedimentasi klastika darat dan lakustrin

dari Lower Red Bed Formation dan Brown Shale Formation. Ke arah atas menuju fase late

rifting, sedimentasi berubah sepenuhnya menjadi lingkungan lakustrin dan diendapkan

Formasi Pematang sebagai Lacustrine Fill sediments.

a) Formasi Lower Red Bed

Tersusun oleh batulempung berwarna merah – hijau, batulanau, batupasir kerikilan

dan sedikit konglomerat serta breksi yang tersusun oleh pebble kuarsit dan filit. Kondisi


lingkungan pengendapan diinterpretasikan berupa alluvial braid-plain dilihat dari

banyaknya muddy matrix di dalam konglomerat dan breksi

b) Formasi Brown Shale

Formasi ini cukup banyak mengandung material organik, dicirikan oleh warna yang

coklat tua sampai hitam. Tersusun oleh serpih dengan sisipan batulanau, di beberapa tempat

terdapat selingan batupasir, konglomerat dan paleosol. Ketebalan formasi ini mencapai

lebih dari 530 m di bagian depocenter.

Formasi ini diinterpretasikan diendapkan di lingkungan danau dalam dengan kondisi

anoxic dilihat dari tidak adanya bukti bioturbasi. Interkalasi batupasir batupasir–

konglomerat diendapkan oleh proses fluvial channel fill. Menyelingi bagian tengah formasi

ini, terdapat beberapa horison paleosol yang dimungkinkan terbentuk pada bagian

pinggiran/batas danau yang muncul ke permukaan (lokal horst), diperlihatkan oleh rekaman

inti batuan di komplek Bukit Susah (gambar 6).

Secara tektonik, formasi ini diendapkan pada kondisi penurunan cekungan yang

cepat sehingga aktivitas fluvial tidak begitu dominan.

c) Formasi Coal Zone

Secara lateral, formasi ini dibeberapa tempat equivalen dengan Formasi Brown

Shale. Formasi ini tersusun oleh perselingan serpih dengan batubara dan sedikit batupasir.

Lingkungan pengendapan dari formasi ini diinterpretasikan berupa danau dangkal

dengan kontrol proses fluvial yang tidak dominan. Ditinjau dari konfigurasi cekungannya,

formasi ini diendapkan di daerah dangkal pada bagian aktif graben menjauhi depocenter

(gambar 6).

d) Formasi Lake Fill

Tersusun oleh batupasir, konglomerat dan serpih. Komposisi batuan terutama berupa

klastika batuan filit yang dominan, secara vertikal terjadi penambahan kandungan litoklas

kuarsa dan kuarsit. Struktur sedimen gradasi normal dengan beberapa gradasi terbalik

mengindikasikan lingkungan pengendapan fluvial-deltaic.

Formasi ini diendapkan secara progradasi pada lingkungan fluvial menuju delta pada

lingkungan danau. Selama pengendapan formasi ini, kondisi tektonik mulai tenang dengan

penurunan cekungan yang mulai melambat (late rifting stage). Ketebalan formasi mencapai

600 m.

e) Formasi Fanglomerate

Diendapkan disepanjang bagian turun dari sesar sebagai seri dari endapan aluvial.

Tersusun oleh batupasir, konglomerat, sedikit batulempung berwarna hijau sampai merah.


Baik secara vertikal maupun lateral, formasi ini dapat bertransisi menjadi formasi Lower

Red Bed, Brown Shale, Coal Zone dan Lake Fill.

Di beberapa daerah sepertihalnya di Sub-Cekungan Aman, dua formasi terakhir

(Lake Fill dan Fanglomerat) dianggap satu kesatuan yang equivalen dengan Formasi

Pematang berdasarkan sifat dan penyebarannya pada penampang seismik.

Sag

Secara tidak selaras diatas Kelompok Pematang diendapkan sedimen Neogen. Fase

sedimentasi ini diawali oleh episode transgresi yang diwakili oleh Kelompok Sihapas dan

mencapai puncaknya pada Formasi Telisa.

(Siklis Sihapas transgresi awal)

Kelompok Sihapas yang terbentuk pada awal episode transgresi terdiri dari Formasi

Menggala, Formasi Bangko, Formasi Bekasap dan Formasi Duri. Kelompok ini tersusun

oleh batuan klastika lingkungan fluvial-deltaic sampai laut dangkal. Pengendapan

kelompok ini berlangsung pada Miosen awal – Miosen tengah.

a) Formasi Menggala

Tersusun oleh batupasir konglomeratan dengan ukuran butir kasar berkisar dari

gravel hingga ukuran butir sedang. Secara lateral, batupasir ini bergradasi menjadi

batupasir sedang hingga halus. Komposisi utama batuan berupa kuarsa yang dominan,

dengan struktur sedimen trough cross-bedding dan erosional basal scour. Berdasarkan

litologi penyusunnya diperkirakan diendapkan pada fluvial-channel lingkungan braided

stream.

Formasi ini dibedakan dengan Lake Fill Formation dari kelompok Pematang bagian

atas berdasarkan tidak adanya lempung merah terigen pada matrik (Wain et al., 1995).

Ketebalan formasi ini mencapai 250 m, diperkirakan berumur awal Miosen bawah.

b) Formasi Bangko

Formasi ini tersusun oleh serpih karbonan dengan perselingan batupasir halus-

sedang. Diendapkan pada lingkungan paparan laut terbuka. Dari fosil foraminifera

planktonik didapatkan umur N5 (Blow, 1963). Ketebalan maksimum formasi kurang lebih

100 m.

c) Formasi Bekasap

Formasi ini tersusun oleh batupasir masif berukuran sedang-kasar dengan sedikit

interkalasi serpih, batubara dan batugamping. Berdasarkan ciri litologi dan fosilnya,

formasi ini diendapkan pada lingkungan air payau dan laut terbuka. Fosil pada serpih

menunjukkan umur N6 – N7. Ketebalan seluruh formasi ini mencapai 400 m.


d) Formasi Duri

Di bagian atas pada beberapa tempat, formasi ini equivalen dengan formasi Bekasap.

Tersusun oleh batupasir halus-sedang dan serpih. Ketebalan maksimum mencapai 300 m.

Formasi ini berumur N6 – N8.

(Formasi Telisa transgresi akhir)

Formasi Telisa yang mewakili episode sedimentasi pada puncak transgresi tersusun

oleh serpih dengan sedikit interkalasi batupasir halus pada bagian bawahnya. Di beberapa

tempat terdapat lensa-lensa batugamping pada bagian bawah formasi. Ke arah atas, litologi

berubah menjadi serpih mencirikan kondisi lingkungan yang lebih dalam. Diinterpretasikan

lingkungan pengendapan formasi ini berupa lingkungan Neritik – Bathyal atas.

Secara regional, serpih marine dari formasi ini memiliki umur yang sama dengan

Kelompok Sihapas, sehingga kontak Formasi Telisa dengan dibawahnya adalah transisi

fasies litologi yang berbeda dalam posisi stratigrafi dan tempatnya. Ketebalan formasi ini

mencapai 550 m, dari analisis fosil didapatkan umur N6 – N11.

(Formasi Petani regresi)

Tersusun oleh serpih berwarna abu-abu yang kaya fosil, sedikit karbonatan dengan

beberapa lapisan batupasir dan batulanau. Secara vertikal, kandungan tuf dalam batuan

semakin meningkat.

Selama pengendapan satuan ini, aktivitas tektonik kompresi dan volkanisme kembali

aktif (awal pengangkatan Bukit Barisan), sehingga dihasilkan material volkanik yang

melimpah. Kondisi air laut global (eustasi) berfluktuasi secara signifikan dengan penurunan

muka air laut sehingga terbentuk beberapa ketidakselarasan lokal di beberapa tempat.

Formasi ini diendapkan pada episode regresif secara selaras diatas Formasi Telisa.

Walaupun demikian, ke arah timur laut secara lokal formasi ini memiliki kontak tidak

selaras dengan formasi di bawahnya. Ketebalan maksimum formasi ini mencapai 1500 m,

diendapkan pada Miosen tengah– Pliosen.

Inversi

Pada akhir tersier terjadi aktivitas tektonik mayor berupa puncak dari pengangkatan

Bukit Barisan yang menghasilkan ketidakselarasan regional pada Plio-Pleistosen. Aktivitas

tektonik ini mengakibatkan terjadinya inversi struktur sesar turun menjadi sesar naik. Pada

fase tektonik inversi ini diendapkan Formasi Minas yang tersusun oleh endapan darat dan

aluvium berupa konglomerat, batupasir, gravel, lempung dan aluvium berumur Pleistosen –

Resen.


DAFTAR PUSTAKA

Moulds, P.J., 1989, Development Of The Bengkalis Depression, Central Sumatra and Ins

Subsequent Deformation – A Model for Other Sumatran Grabens, Proceedings

Indonesian Petroleum Association – Eighteenth Annual Convention vol.1, Jakarta.

Shaw, J.H., Hook, S.C. dan Sitohang E.P., 1999, Extensional Fault-Bend Folding and Synrift

Deposition: An Example from the Central Sumatra Basin, Indonesia, AAPG

Bulletin, V. 81, No. 3 - Online presentation.

http://www.searchanddiscovery.net/documents/Indonesia

Wain, A.S. dan Jackson, B.A., 1995, New Pematang Depocentres on The Kampar Uplift,

Central Sumatra, Proceedings Indonesian Petroleum Association – Twenty Fourth

Annual Convention vol.1, Jakarta.

Wibowo, R.A., 1995, Pemodelan Termal Sub-Cekungan Aman Utara Sumatra Tengah,

Bidang Studi Ilmu Kebumian – Program Pasca Sarjana Institut Teknologi

Bandung, Unpublished.


http://www.searchanddiscovery.net/documents/Indonesia

Gam

bar

3 (a

) P

enam

pang

sei

smik

yan

g m

empe

rlih

atka

n ad

anya

flow

er s

truc

ture

di d

aera

h S

umai

. (b)

Fla

tten

ing

seis

mik

yan

g

mem

beri

kan

ilus

tras

i kon

figu

rasi

hal

f gra

ben

depo

cent

er S

umai

dan

bag

ian

yang

tere

rosi

.


Gam

bar

4 ko

nfig

uras

i Cek

unga

n S

umat

ra te

ngah

bag

ian

teng

gara

(ka

was

an B

engk

alis

) ya

ng m

empe

rlih

atka

n do

min

asi s

truk

tur

dan

pale

omor

folo

gi H

igh

– L

ow (

Mou

lds,

198

9)


gambar 5. Stratigrafi daerah Teso-Cenako Sumatra tengah dengan variasi level eustasi (modifikasi dari Haq et

al., 1988 dalam Wain et al., 1995). RSL fall pada 29 jtl sebanding dengan akhir deposisi Kelompok

Pematang.


Gam

bar

6. l

itos

trat

igra

fi K

elom

pok

Pem

atan

g d

an a

sosi

asi

fasi

es.

(a)

dist

ribu

si v

erti

kal

dan

lat

eral

lit

ofas

ies.

Bat

ubar

a sw

amp

pad

a ba

gian

yan

g t

urun

(fl

exur

e) d

an

keti

daks

elar

asan

loka

l ber

kem

bang

pad

a da

erah

yan

g ak

tif.

(b)

dat

a co

re d

angk

al d

i dae

rah

Buk

it S

usah

. (W

ain

et a

l., 1

995)

.


gambar 7. konfigurasi cekungan saat ini dari half graben Cenako. (a) sebelum diinterpretasi (b) setelah

diinterpretasi, memperlihatkan sesar-sesar dan geometeri cekungan (Wain et al., 1995)


Regional Geology Central Sumatra Basins (Revisi)

Documents

Transcript of Regional Geology Central Sumatra Basins (Revisi)