UAS Geologi Indonesia

Ratika Benita 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. Berikut merupakan evolusi jalur 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 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


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!


Ofiolit Karangsambung terbentuk akibat subduksi Kapur Akhir antara mikrokontinen Jawa Timur

dan Sundaland yang merupakan bagian dari Eurasia. Subduksi menghasilkan prisma akresi

dengan endapan mlange. Tumbukan yang terjadi menyebabkan endapan mlange 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)


3. Batas Sundaland pada zaman Kapur mengikuti arah Meratus (Hamilton, 1979). Namun akhir-

akhir 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 mlange 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)


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)


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 mantle 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 penampang 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.


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 mlange di mana isostasi menyebabkan pengangkatan zona

mlange 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.


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


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)


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

kuarter, sedimen mesozoik-tersier, dan

metamorf

Terdiri dari batuan beku basa-ultrabasa,

sedimen pelagik, dan kompleks melange

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)


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

Documents

Transcript of UAS Geologi Indonesia