2.3 Mekanisme Pembentukan Cekungan SedimenCekungan terbentuk sebagai hasil pergerakan vertikal dan horizontal dalam skala besar pada lapisan2 bagian atas bumi. Karena itu lokasi cekungan terhadap lempeng bumi penting untuk perkembangan klasifikasi cekungan. Secara singkat kaitan antara konsep2 dasar tektonik lempeng dengan formasi cekungan sedimen adalah : shell terluar bumi adalah lapisan kaku (rigid) yang disebut litosfer, yg terdiri atas kerak dan mantel teratas. Topografi rendah terbentuk pada permukaan bumi dimana kerak tipis dan tersusun atas batuan basaltik padat.2.3.1 Cekungan Berdasarkan Peregangan Litosfer Cekungan Intrakraton (Intracratonic Basin)Cekungan intrakraton umumnya cukup besar terletak di tengah suatu benua yang jauh dari tepian lempeng. Subsiden pada cekungan jenis ini umumnya disebabkan oleh penebalan mantel-litosfir dan bembebanan oleh batuan sedimen atau gunungapi (Boggs, 2001). Beberapa cekungan intrakraton ini diisi oleh endapan klastika laut, karbonat, atau sedimen evaporit yang diendapkan mulai dari laut epikontinental sampai darat. Cekungan tua jenis ini di antaranya adalah Cekungan Amadeus dan Carpentaria di Australia, Cekungan Parana di Amerika Latin, dan Cekungan Paris di Perancis. Sedangkan contoh cekungan modern jenis ini adalah Cekungan Chad di Afrika.

Renggang (Rift)Cekungan akibat perenggangan ini umumnya sempit tetapi memanjang, dibatasi oleh lembah patahan. Ukuran berkisar dari beberapa km sampai sangat lebar seperti pada Sistem Renggangan Afrika Timur, dimana mempunyai lebar 30-40 km dan panjang hampir 300 km. Cekungan ini dapat terbentuk oleh berbagai tataan tektonik, namun yang paling umum oleh divergen. Perenggangan lempengbenua seperti antara Amerika Utara dan Eropa terjadi pada Trias menghasilkan Punggungan Tengah Atlantik (Mid-Atlantic Ridge). Sistem renggangan pada Afrika Timur merupakan contoh sistem renggangan modern.

Aulakogen (Aulacogen)Aulakogen adalah jenis khusus dari renggangan yang menyudut besar terhadap tepian benua, dimana umumnya dianggap sebagai renggangan tetapi gagal dan kemudian diaktifkan kembali selama tektonik konvergen(Gambar 10.1C). Palung yang sempit tapi panjang dapat menggapai sampai kraton benua dengan sudut besar dari lajur sesar. Sedimen yang mengisi cekungan jenis ini dapat berupa sedimen darat (misalnya kipas aluvium), endapan paparan, dan endapan yang lebih dalam seperti endapan turbit. Contoh aulakogen di antaranya Renggangan Reelfoot yang berumur Paleozoik dimana Sungai Misisipi mengalir dan Palung Benue yang berumur Kapur dimana Sungai Niger membelahnya.

Cekungan tepian benuaCekungan tepian benuadicirikan oleh kehadiran baji yang sangat besar dari sedimen yang ke arah laut dibatasi oleh lereng landai dari benua dan sembulan. Ketidakterusan struktur dijumpai di bawah sistem ini, antara kerak benua normal dan kerak peralihan (Gambar 10.1D). Sedimen terendapkan pada sistem ini: pada paparan berupa pasir neritik dangkal, lumpur, kabonat dan endapan evaporasi; pada lerengan terdiri atas lumpur hemipelagik; dan pada sembulan benua berupa endapan turbit. Cekungan renggangan (rift basin) dapat berhubungan dengan cekungan tepian benua. Contoh yang baik dari cekungan jenis ini adalah pantai Amerika dan bagian selatan-timur Kanada (Cekungan Blake Plateau, Palung Lembah Baltimor, Cekungan George Bank dan Cekungan Nova Scotian) yang terbentuk pada akhir Trias- awal Jura oleh renggangan dan terpisahnya Pangea. Beberapa cekungan itu terpisahkan dari laut membentuk lapisan tebal dari endapan klastik arkosik dan endapan lakustrin; berselingan dengan batuan gunungapi basa. Cekungan yang lain berhubungan dengan laut, membentuk sedimen yang berkisar dari endapan evaporit sampai delta, turbit, dan serpih hitam.

2.3.2 Cekungan Berdasarkan Kelenturan Cekunganberhubungan dengan subduksiSubduksi ditunjukkan dengan aktifnya tepian benus yang mana umumnya dicirikan oleh adanya palung laut dalam, busur gunungapi aktif, rumpang parit-busur (arc-trench gap) yang memisahkan ke duanya. Tataan subduksi terjadi lebih banyak pada tepian benua dibandingkan pada besur samodra.Sedimen terendapkan pada sistem subduksi ini lebih dikuasai oleh endapan silisiklastik yang umumnya berupa batuan gunungapi berasal dari busur gunungapi. Endapan ini dapat berupa pasir dan lumpur yang terendapkan pada paparan, lumpur dan endapan turbit terendapkan dalam air yang lebih dapam pada lereng, cekungan, dan parit (Gambar10.2). Sedimen pada parit dapat berupa endapan terigen yang terangkut oleh arus turbit dari daratan, bersamaan dengan sedimen dari lempeng samodra yang tersubduksikan. Ini umumnya membentuk kompleks akrasi. Batuan campuraduk (melange) dapat terbentuk pada daerah akrasi ini, yang dicirikan oleh percampuran dari batuan berbagai jenis yang tertanam pada masa dasar yang mengkilap (sheared matrix).Contoh yang baik dari sistem subduksi ini adalah subduksi Sumatra, Jepang, Peru, Chili dan Amerika Tengah. Contoh cekungan busur muka purba di antaranya adalah cekungan busur muka Great Valley, Kalifornia; Midland Valley, Inggris dan Coastal range, Taiwan. Contoh cekungan busur belakang di antaranya terjadi pada Jura Akhir Awal Kapur terbentuk di belakang Busur Andean di Chili selatan.

2.3.3 Cekungan Berasosiasi dengan Patahan Mendatar Cekungan berhubunganpatahan mendatar/transformPatahan yang dapat membentuk cekungan ini adalah patahan mendatar yang menoreh dalam kerak sampai membatasai dua lempeng yang berbeda (transform fault) dan patahan yang terbatas dalam suatu lempeng dan hanya menoreh bagian atas kerak (Sylvester, 1988).Cekungan yang berhubungan dengan patahan mendatar regional terbentuk sepanjang punggung pemekaran, sepanjang batas patahan antar lempeng, pada tepian benua dan daratan dalam lempeng benua. Gerakan sepanjang patahan mendatar regional dapat membentuk berbagai cekungan nendatar (pull-apart basin). Cekungan yang dibentuk karena patahan mendatar umumnya kecil, garis tengahnya hanya beberapa puluh kilometer, walaupun ada beberapa yang sampai 50 km. Karena patahan mendatar terbentuk pada berbagai tataan geologi, cekungan ini dapat diisi sedimen laut maupun darat. Ketebalan sedimen cenderung sangat tebal, karena kecepatan sedimentasi yang tinggi yang dihasilkan oleh erosi dari daerah sekitarnya yang berelevasi tinggi, dan boleh jadi ditandai dengan banyaknya perubahan fasies secara lokal. Di Indonesia Cekungan jenis ini banyak terdapat sepanjang Patahan Sumatra.

Lautan menempati topografi2 rendah ini, shg kerak padat ini disebut kerak samudera. Sebaliknya kerak benua (continental crust) tebal. Tersusun oleh batuan granitik dan karenanya secara toporafi lebih tinggi daripada laut. Cekungan sedimen terbentuk pada kerak benua maupun kerak intermediet. Kerak intermediet terjadi pada batas antara kerak samudera dan kerak benua dan transisi antara keduanya. Litosfera yg kaku menumpang pada astenosfer yg sedikit kental.Konveksi yg terjadi dalam astenosfer menyebabkan litosfera yg kaku pecah menjadi lempeng2 yg bergerak lambat satu sama lain melintasi permukaan bumi. Terdapat 8 lempeng utama di bumi saat ini. Bagian dalam (Interior) lempeng relativ stabil, tapi ujung ujungnya aktif secara tektonik. Lempeng2 pecah atau berpisah pada punggungan tengah samudera (mid oceanic ridge), akibat naiknya magma basal dari mantel untuk membentuk kerak samudera baru dan memperluas lantai samudera secara lateral. Gaya2 utama yg terlibat disini bersifat ekstensional, dan proses2 dimulai melalui kerak benua.Divergensi dimulai dengan kenaikan arus konveksi yang menghasilkan tonjolan (bulge) seperti kubah (dome) pada kerak. Ketika gaya-gaya menjadi begitu besar, rift yg menonjol ini dalam pola radial, biasanya dengan 3 cabang. Seperti terjadi pada pemisahan lempeng, hanya dua lengan rift yg benar - benar terus melebar. Dua lengan dari triple rift itu menjadi tersambung dan menjadi cekungan laut yg kecil. Lengan ketiga berhenti untuk membuka dan gagal menjadi rif. Contoh terkini dari hal tsb adalah Laut Merah (Red Sea) dan teluk Aden (Gulf of Aden) yang baru saja menjadi cekungan laut meliputi 2 cabang rift, kemudian menyebabkan Afrika menjauh dari Arabia. Lembah rift Afrika Timur yang panjang samping kiri sebagai lengan (arm) ketiga yang gagal.Sebagai lantai samudera yang terus meluas, kerak samudera baru bertambah hanya pada daerah sumbu, dimana punggungan tengah samudera mulai terbentuk. Kontinen2 terpisah sangat jauh, dan cekungan berkembang sepanjang batas pasifnya (passive margin).Konfigurasi ini analog dengan Batas laut Atlantik Saat ini. Untuk lempeng yang saling bertemu bersama, maka gaya yg. dominan adalah gaya kompresi. Pada zona subduksi, maka ujung depan satu lempeng menolak yang lain, dan lempeng yang tertolak merosot ke bawah masuk ke dalam mantel dan terkonsumsi. Busur kepulauan dapat dihasilkan oleh vulkanisme dan percampuran kerak benua dengan kerak samudera dekat zona subduksi. Cekungan kecil akan membentuk batas terhadap busur kepulauan. Proses subduksi melibatkan sebagian besar kerak laut, karena benua terlalu mengambang dan susah ditarik ke bawah ke dalam mantel. Subduksi dapat pula terjadi antara 2 lempeng laut, tanpa melibatkan lempeng benua. Cekungan sedimen tidak terbentuk dalam setting ini, namun lempeng2 yang tertolak akhirnya akan terkonsumsi secara sempurna. Ujung depan lempeng benua dapat tertekan dan membentuk rangkaian pegunungan pantai seperti Pegunungan Andes. Seperti kerak samudera yg memisahkan dua benua selanjutnya terkonsumsi, lempeng2 benua bertemu selanjutnya bertumbukan (collide). Zona linear sempit dari tumbukan benua dg. Benua atau busur kepulauan dg. benua disebut SUTURE. Pada beberapa batas lempeng konvergen, kerak tidak terkonsumsi. Malahan 2 lempeng tergelincir satu sama lain dalam arti luas, transcurent atau strike-slip faults. Cekungan sempit dan dalam dapat terbentuk berbatasan dg. patahan yg. begitu kompleks, seperti cekungan California yg. Berbatasan dengan Sesar geser San Andreas. Sebagai kesimpulan terdapat 3 jenis batas lempeng2 : Punggungan Tengah Samudera Zona Subduksi Suture Sesar geser (transcurrent fault).2.4 Pengisian Cekungan SedimenCekungan dapat juga dikarakterisasi oleh sedimen yang mengisinya. Bisa didominasi oleh sedimen darat, laut dangkal, atau laut dalam. Tergantung pada topografi dan keterkaitan antara penurunan cekungan (subsidence) dan dan pengisian sedimen. Sebagian besar cekungan sedimen memperlihatkan bahwa penurunan cekungan (subsidence) dan pengisian sedimen terjadi secara bersamaan. Jika sedimentasi bersamaan dengan penurunan pada cekungan laut, maka tidak akan pernah terjadi ruang kosong, dan cekungan akan diisi oleh sedimen perairan dangkal. Sebaliknya jika Jika sedimentasi tidak bersamaan dengan penurunan pada cekungan laut, maka akan dihasilkan ruang kosong, baru kemudian diisi sedimen. Ini dapat menyebabkan terjadinya subsiden isostasi sekunder sebagai hasil dari limpahan sedimen.

Cekungan yang berkembang jauh dari sumber2 sedimen terrigenous, atau terisolasi dengan dibatasi barriers atau sills, dapat terisi karbonat dan evaporit yang melimpah, tergantung pada iklim purba. Cekungan ini juga menjadi cekungan yang lapar/ miskin, terutama hanya diisi oleh air dan menerima sedikit sekali sedimen.Aspek penting lain dari Cekungan sedimen adalah waktu dan proses2 tektonik. Berbagai jenis Lipatan dan Patahan dapat berkembang dalam Cekungan karena mekanisme deformasi pada satu sisi dan di sisi lain karena sedimen2nya. Deformasi karena kompresi biasanya menghasilkan Lipatan (fold) dan patahan naik (thrust fault). Sedangkan gaya2 ekstensi menyebabkan patahan normal (normal fault). Sedangkan untuk Kubah Garam (salt dome) dan patahan tumbuh (growt faults) tergantung pada ketebalan pengisian sedimen dan kondisi alamiah. Saat mempelajari pembentukan, migrasi, dan akumulasi minyak, waktu dan pertumbuhan struktur sangat penting. Akumulasi migas sering didukung oleh deformasi struktur aktif selama sedimentasi yang menyebabkan perubahan cepat dalam fasies dan ketebalan sedimen.

Serpih kaya materi organic dapat diendapkan pada kedalaman, yang secara struktur merupakan area rendah, sedangkan fasies reservoar berbutir kasar dan kombinasi tutupan (traps) dapat berkembang melalui struktur tinggian. Ketidakselarasan dan patahan sering muncul untuk membantu proses migrasi. Ketika akumulasi sedimen dan pelipatan terjadi bersamaan, antiklin dapat berubah bentuk dan ukuran dan puncaknya bisa bergeser secara lateral sesuai dengan waktu tumbuhnya. Deformasi Struktur yang terjadi pada tingkat lanjut dari cekungan sediment dapat pula membantu pembentukan migas, krn disertai oleh aliran panas (heat flow) yang rata2 tinggi. Cekungan seperti ini disebut cekungan struktur, krn memperoleh bentuk arsitekturnya setelah proses pengendapan berhenti. Hal ini sering dicirikan dengan keberadaan facies dan arah arus purba (paleocurrent), yang diskordan dan tidak konsentris dengan garis dasar cekungan. Cekungan2 ini akan cenderung memiliki perangkap struktur murni. Tetapi jika banyak struktur2 terbentuk setelah pembentukan migas, dan migrasi telah berhenti cekungan ini akan jadi mandul (barren). Tektonik yg ekstrim mengikuti perkembangan cekungan dapat menghasilkan efek2 yang merugikan. Jika deformasi mengangkat batuan reservoar ke dekat permukaan, invasi air tanah atau erosi dapat terjadi dan dengan demikian akan terjadi degradasi minyak atau kehilangan minyak dan gas.