1. PROSES GEODINAMIKA ZONA TUMBUKAN
Review Hasil Peneiitian T.U 01.06
Karakter, Proses dan Penyebab Deformasi Zona
Interaksi Antar Lempeng Mikro
PENDAHULXJAN
Indonesia merupakan daerah interaksi antam e.mpat.lempeng utama, yaitu Eurasia, Pasi-
fik, Fiipina dan Indo-Australia. Hal ini menyebabkan wilayah Indonesia merupakan salah
satu daerah yang mengalami deformasi (demikian) kwt. Pada daerah deformasi ini dapat
dijumpai beberapa lempeng mikro atau blok yang sam sama lain saling bergerak. K&m
pergerakan lempeng-lempeng utama seperti lempeng Australia, Pasifik~maupun-Eurasia
relatif diketiui maka tidak demikian halnya dengan lempeng-lempeng mikro tersebut.
Pada batas lempeng-lempeng mikro ini banyak dijmnpai aktifitas gempa yang intens
bahkan tidak jarang menimbulkan gempa besar; sebagai contoh adalah gempa PIores 1992
ataupun yang terjadi di kepulauan Mentawi dan di sepanjang sesar Sumatera. Disamping
itu deformasidefonnasi yang terjadi antara lempeng-lempeng mikro juga membawa manfaat
lain seperti terjadinya mineralisasi maupun cebakan-cebakan energi (bidrokarbon, batubara
maupun geothermal). Oleh sebab itu kamkter lempeng-lempeng mikro ini jelas perlu dipah-
ami dengan baik agar hal-hal seperti kegempaan, volkanisme maupun keterdapatan mineral
dapat tersingkap.
Daerah-daerah kunci yang dianggap penting untuk dipelajari ad&h tempat-tempat
diiana terjadi deform& antar lempeng-lempeng mikro (intermicroplate) seperti Sumatra
forearc sliver plate, Lam Banda (termasuk Flores), blok BanggaiSula ataupun antar lem-
peng utama deagan lempeng mikro seperti lempeng Pasifik (Carolii) dengan blok Biak,
dan Australia dengan blok Irian Tengah.
TUJUAN DAN SASARAN
Tujuan dari penelitian proses geodinamika zona tumbukan adalah :
1. Meningkatkan kemampuah IPTEK dalam bidang kebumian
2. Mempelajari fenomena geologi yang terjadi di busur kepulauan yang pada giliran-
nya dapat digunakan untuk mjuan-tujuan praktis seperti peramalan gempa, gunun-
gapi, maupun memperbaharui konsep-konsep eksplorasi.
Beberapa sawan yang ingin dicapai dari hail penelitian ini antara lain :
-l-

2. 1. Mengidentifikasi karakteristik pergerakan sesar Sumatra di daerah Liwa, Ketiun
dan Bukittinggi, serta hubungannya dengan aktifitas neotektonik dan volkanisme.
2. Menyingkap neotektonik perubahan muka air laut dengan mempelajari perkem-
bangan terumbu koral.
3. Mempelajari biostratigrafi Formasi Halang yang merupakan sekuen bahmn sedien
disekitar komplek “melange” Karangsambung yang merupakan produk tumbukan
zaman Kapur.
4. Mempelajari kinematika rekahan yang terjadi akibat gempa bumi Flares tahun
1992, sehingga diiarapkan dapat diketiui mekanisme gempa tersebut.
5 . M e m p e l a j a r i kompleks batuan dasar d i kepulauan Sula dan Scram y a n g twut
berperan dalam sejarah tektonik kawasan Indonesia bagian timw.
LOKASI DAN TOPIK PENELlTIAN
Beberapa lokasi penelitian dan topik yang tennasuk d&m T.U 01.06 disajikan dalam
gambar 1 dan dapat dibagi sebagai berikut :
1. Sumatra forearc sliver plate - South East Asian Plate
Nim dan Pagai
Beberapa data menunjukkan bahwa di wilayah ini pernah terjadi gempa bumi yang
menimbulkan tsunami. Dengan mempelajari pertmnbuhan dan keadaan terumbu koral diha-
,rapkan dapat mengetahui siklus gempa di kepulauan Mentawai.
b. Bukitinggi - Kapahiang (Bengkulu)
Seperti hasil studi beberapa pen&i (Sieh, 1992; McCaffrey, 1991; Handayani dan
Harjono, 1993) pergerakan sesar Sumatera bervariai di setiap segmen. Makin ke utara
makin cepat. Oleh sebab itu &an dicoba membuat perbandingan antara segmen Bukittinggi
dan segmen Bengkulu.
c . Bengkuiu - Lmpung
F&us studi ini ad&h mempelajari karakterisasi war Sumatera pada segmen Lampung-
Benglalu dalam hubungannya dengan proses volkanisme di sepanjang segmen Bengkuhrdan
segmen Semangko serta kaitannya dengan pembenmkan mineralisasi.
2. Lempeng Indo-Australia - South East Asian
Studi ini ditekankan pada pemahaman karakter endapan sedimen daerah “fosil tumbu-
kan” di sekitar Karangsambung.
-2.

3. 3. Lempeng Indo-Australia - Blok Flares - Lad Banda - Pasifik
Gempa Flares 1992 t&h menimbulkan rupNre baru di laut. Gempa ini merupakan
respons dari pergerakan blok PIores akibat Nmbukan Kontinen Australia. Dengan melaku-
kan pengamatan serta pengukuran “rupture” yang tiibul akibat gempa Flares diharapkan
pemahaman kinematika blok Flora dapat diketahui.
Interaksi lempeng Pasitik-Australia-SE. Asian telah Nrut menyebabkan l&ii rumitnya
,t&tonik wila.yakIndonesia Timur. Evolusi laut Banda misalnya b&m terpecahkan hingga
sekarang. Dengan mempelajari karakter dan proses batuan magmatik dan maliian diarap-
kan pemahaman geologi daerah ini makin memadai.
HASILXASJL PENELlTIAN
~Proses konvergensi miring dari lempeng Australia terhadap letnpeng Asia Tenggara
mengakibatkan terbentuknya &em sesa aktif Sumatra sebagai respon UnNk mengakomoda-
s i komponen~dekstral dari konvergensi. D i Bukittinggi karakteristik gerak-gerak sesar
sumatra yang b&fat neotektonik dengan menguji model MC Caffrey apakah “slip rate”
pada sistem sesar S u m a t r a tnemang bertambah ke arah utara. Metodologinya dengan
menguti “slip rate” berdasarkan “offset” sun& dan dating da-i unsur yang tergeser. Hasil
perhitungan slip rate setiap segmen di sepanjang sear Sumatera menyimpulkan bahwa
penambahan “slip-rate” secara unum ke arah “tam &pat diitung dari kecepatan proses
buti di selat Sunda yang berkisa antam 6 tndtahtnt, yaiN l&ii kurang sama dengan
“slip rate” di daerah danau Ranau, sedang besamya slip rate di daerab danau Toba sekitar
27 tnm/tahun. Jadi terjadi penambahan slip rate s&&r 21 mm unNk sepanjang 1100 Km
atau penambahan 1 mm setiap 50 Km ke amh utara. Kemudian di daerah danau Maninjau
sebesar 15 mm/tahun, yakni 55 % dati besamya slip-rate di daerah D. Toba yang berada
l&ii kwang 300 Km di utaranya. Jadi terdapat penambahan f 12 mm sepanjang 300 Km
atau hampir 1 mm setiap 20 Km atatt dtta setengah kali lipat lebii’tinggi dibandimgkan
dengan penambaban slip rate secara unum dwi sistem sear Sumatra, yakni hampir lmm
setiap 50 Km.
Gerak-gerak neotektonik lainnya dapat dipelajari pada pola pertumbuhan tetumbu koral
Holosen maupun Resen. Tennnbu modern sendiri berkembang dengan baik di pulau-pulau
kecit di sebelah barat Sumatra, sepwti pulau-pulau Sipora, Pagai dan pulau-pulau kecil
disekitamya. Luasnya paparan terumbu koral ini ma-up&an salah saN gejala adanya penu-
nman 8-N paparan litoral. pari rekaman perkembangan terumbu koral ini dapat dibuktikan
adanya penurunan paras muka laut sebesar 50 - 75 Cm yang ditafsirkan berhubungan dengan
kegempaan yang terjadi pada tahun 1833, 1861, 1909, 1943 di daratan Sumatra. Disamping
iN dijumpai mikroatol dan tnikroundak Holosen dan Modern secara bersamaan di saN
tempat, yakni di Sioban, teluk Porurogat dan teluk Tiop. Keadaan ini ditafsirkan bahwa
penunman daratan pernah pula terjadi di kala Holosen. Diperkirakan gejala tektonik ini
terjadi sepanjang Holosen hingga sekxang yang diselingi dengan pengangkatan.
-3-

4. ,.
Pola tektonik di daerah Bengkulu ata” di Kabupaten Rejanglebong merupakan pola yang
rumit, karena merupakan da+ tetminasi “tama sistem dekstral sew Sumatra. Ada tiga
segme” sew “tama yang paling &if, yaitu sesar Ketaun - Tes, sesar Despetah dan Sesar
Musi-Keti. Ketiga segnte” sesar ini sangat berperan terjadinya gempa bti yang pernah
terekam. Gempa buni 194211943 dan 1952 berasosiasi dengan sesar Ketaun - Tes, sedang-
kan gempa buni tahun 1979 berasosiasi dengan sesar Despetah. Disamping it” taminasi
dari ketiga segmen sesar tersebut mengakibatka” zona pereganga” (“transtension zone”),
seperti G. Kaba yang terletak persis pada zona pereganga” anfara sesar Ketahun-Tes dan
sesar Despetah. Terdapatnya aktifitas volkanik dan pemunculan gunung api juga berasosiasi
dengan pola neotektonik, bahkan nampak interaksi antara kegiatan volkanisme dengan
perkembangan tektonik @ola sesar). Keberadaan sahtan endapan volkanik di kehnusan
segnx” sesar Despetah, sebelah selatan Kapahiang, diinterpretasikan sebagai “fissure
eruption”.
Pola kelurusan berarah “tam se&a.” yang keliiatannya mengontrol pem”nc”la” gtmung
api diduga berhubungan dengan struktur rekahan d&m. Genesa struktur rekahan d&am ini
kalau memang ada, masih harus diteliti. Di “tam daerah penelitian dijumpai adanya pola
keluusan berarah Barat-Tiiur yang diduga mengontrol pemunculan gunung api (Posavec
dkk, 1973; Suwijanto dan Kouda, 1973). Perbedaan ini boleh jadi memperlihatkan keraga-
man/perubahan pola tektonik di sepanjang jalur sew Sumatra, seperti juga halnya peruba-
ha” kondisi volkanisma yang dicerminkan oleh perbedaan perioda zttpsi da” densitas kern-
at volkanik pada antar bagian di sepanjang sistem sear Sumatra.
Disanping mempelajari neotektonik sistem war Sumatra, akibat subduksi miring dari
lempeng Indo Australia terhadap lempeng Asia Tenggara, dipelajari pula karakter endapan
sediien disekitar “fosil tumbukan”di daerah Karangsanbung. SNdi endapa” sedimen difo-
kuskan pada Formasi Halang di “tara Kebunen da” Gombong. Shtdi ini menghasilkan want
data baru bahwa Foraninifera benthos kecil memperliiatkan percampura” antara penghuni
laut dalam da” dangkai seiring dengan kondisi sediientasi yang berlangsung. Disamping it”
terjadi perkembangan morfologi pada beberapa cangkang Fortinifera plankton sejalan
dengan perubahan umur. Dari analisis Foraminifera plankton diduga pengendapan tufa napal
Fotmasi Halang betmula dari sebelab tinw (Kebwnen) karena Foramninifera plankton yang
lebih tua pertanm dijumpai di daerah ini. ~Formasi Halang sendiri diduga diendapkan pada
lingkwgan laut tropis dengan kondisi laut terbuka pada zona neritik luar - Bathyal, da”
diperkirakan unur dari Fornxwi Halang ad&h N18 (Mio-Pliosen).
Gempa Flares 1992 telah menimbulkan rupture bar” di laut. Gempa ini merupakan
respons dari pergerakan blok Flows akibat tumbukan Kontinen Australia. Penelitian lapan-
ga” di Ende, Maumere dan Iarantuka menunjukkan bahwa gempa ini telah mengakibatkan
kerusakan bangunan, jalan, sata ret&an pada batuan da” tanah. Disamping it” pola kerusa-
kan infrastruktur teTp,eb”t ummmya sejajar atau paralel dengan pola kelurusan (liniament)
yang dihasilkan dart mterpretasi citra LandSat dan Spot. Pola kelurusan berarab baratlaut -
tenggara dan baratdaya tiiurlaut t&h berperan dalam mengontrol pembentukan rekaban
maup”” menyebabkan kerusakan bangunan. Tingkat kerusakan terparah d i j u m p a i pada
daerak-daerah pertemuan dua ata” lebih kelurusan geologi.
Apabila deformasi geologi yang terjadi di kawasan Indonesia Barat secara unum dise-
babkan oleh konvergensi L.empeng Indo Australia dan lempeng Asia Tenggara, maka di
kawasan Indonesia timur, defommsi geologi dipengaruhi~ pula oleh proses konvergensi dari
-4.

5. lempeng pasifik, lempeng Australia dan lempeng Asia Tenggara.
Penelitian di kepulauan Banggai Sula sangat penting, karma sejarah tektonik kepulauan
inj Nrut manegang peranan dalam perkembangan tektonik kawasan Indonesia bagian Timur,
mena dianggap berhubungan dengan sejarah perkembangan t&t&k bnsur Banda da”.
Sulawesi. SNdi pendahuluan di daerah ini t&h dapat memahami komplek bat&m dasar yang
mengalasi kepulauan Banggai dan Sula. Dari beberapa lintasan geologi diketiui bahwa
baNan dasar kepulauan Sula terdiri dari komplek maliian Sula dan graniioid Sula. Komplek
maliian Sula terdiri dari s&is mike-grafit, &is klorit-mi!e, amfibolit piroksen, amfibolit
biotit dan migmatit, sedang granitoid Sula terdiri dari granit, granodiorit, monzonit kuarsa
dan syenit kuarsa, serta pegmatit yang berkomposisi granit dan granitoid. Berdasarkan anali-
sis pamgenesis mineral, bahun &is terdapat pada fasies s&is hijau dengan derajat maliian
rendah, batuan amfibolit berada pada derajat maliian sedang dan transisi ke derajat maliian
tin&, kemudian mengalami maliin ulang menuju fasies s&is hijau. PembenNkan migma-
tit di daerah penelitian diperkirakan berada pada kondisi temperahu dan t&man yang sama
dengan amfbolit.
Dari hasil penelitian pada komplek KobipoN di daerah Solea P. Scram utara, mengin-
form&ii bahwa Komplek KobipoN disusun oleh batuan pang. bersifat leukokratik dan
melanokratik, atau disebut pula sebagai batuan migmatit. Memuut Audley Charles, et
al.,1981 dan Hamilton., 1979, Komplek Kobipoto ad&h batuan yang mendasari pulau,
Scram dan merupakan bagian dari kerak benua Australia yang berunw ~Pra Kambrium.
Batuan migmatit mempakan hasil pelelehan parsial akibat deformasi regional. Di lapangan
batuan ini menampakkan gejala terkoyak kuat dan memperlihatkan stmkhu agmatit, stmrna-
tik, ptigmatit dan nebulit. BaNan asal migmatit di daerah ini berasal dari bahzxn sediien
laut yaiN batulempung dan serpih karbonatan dengan sisipan Nfa atau basalt. Berdasarkan
paragenesa mineral, batuan sediien ini~niengalami ‘penx&han hingga pada derajat tinggi
yang-ditunjukkan hadiya mineral siliianit + ortopiroksen (enstatit dan sedikit hipersten);
siliianit + safirin + kuarsa; safirin + kuarsa + ortopimksen dan silimanit + kordiit.
Hadimya ortopiroksen menunjukkan bahwa batuan t&h melewati derajat maliian sangat
tinggi (ultra high grade, Touret, 1971, a,b; Reinhardt and Skipen, 1970). Derajat maliian
sangat tinggi ini tercapai pada suhu dan t&man minimal 1000°c dan 10 Kbar, dengan
kedalaman f 35 Km atau pada fasies granulit. Pada kondisi demikiad tel.41 mengakibatkan
terjadinya pelelehan parsial yang membentuk migmatit. Pelelehan parsial mempakan lelehan
silikat be&fat heterogen (William, et al, 1982) melibatkan m&an&me yang komplek antara
lain anateksis, hidrotermal, pemisahan maliian/metamorphic segregation dan metasomatis
(White., 1966; Misch 1968; Mehnert, 1968, Yardley, 1978, Winkhx, 1979, Dougan, T.W,
1979 da” Olsen, S.N, 1982).
P&l&an parsial dan segregasi yang terjadi mencetinkan kegiatan deformasi pada
suaN daerah tektonik (Ashy& and Mclellan, 1985; Amit and Eyal, 1976). Akibat proses
deformasi ini dicirilan oleh gejala koyakan dan pengaralxm mineral pada n&math.
BaNan Migmatit Komplek Kobipoto ini mengalami pengangkatan yang sangat cepat
yang dibuktikan gejala retograde. Hal ini dicerminkan oleh pembentukan mineral pada fasies
amtibolit yaiN hornblenda yang ~erupakan reaksi antam biotit dengan plagoiklas, atau
sebagai hasil ubahan piroksen.

6. DAFTAR PUSTAKA
A&worth. J.R., 1985, Migmatites, Black% & Son Ltd., Glasgow, p. l-35.
A&in, S, Handoyo, A; Prastistho, B; Gafoer, S; 1992, Geologi Lembar Banyuma~,
Jawa Tengah. Indonesia, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Direktorat
Jendral Geologi dan Sumberdaya Mineral.
Bandy, 0.L; 1964, General Correlation of Foramin&m Sfmchm with Environmenf, in
Approaches to Paleoecology~ ed Imbrie, J & Newell ,N.D, New York, pp. 75-90.
Bellier,O., Framumijoyo, S. and Sebtier, M.,lPPl, StrikesZip faulting and volcanic
urlderas along fhe great mndran fault. Terra Abstract, ~01.3, no.1 EUG Stras-
bourg.
Djoehanah, S., Praptisih, 1992, Biostratigrqf Fomasi Penosogan Bagian Ban& Kec.
Saaiq, Kab. Kebmn, Jawa Tengah, Laporan Peneliti+n, Pwat Penelitian dan
Pengembangan Geoteknologi LIPI, tidak dipublikasikan.
Hamilton, W., 1979, Tectonics of Indonesian Region, US Geol. Survey Prof. Papers,
1079, pp 156-159.
Hantoro, W., Sieh, k.E. and Taylor, F., Neq-Seism TeMonik dan Wzrinsi Pemkaan
Laut Di Kepulauan Mentawai (Sipora. Pagai Wara dan Pagai Selatan). Sumatra
Barat, Proceeding Ekspwe Ilmiah 30 tahun Geoteknologi LIPI, April 1994.
Harjono H., 1993, Proses Gwdii Zone lSunbukan, Proposal penelitian Tolok Ukur
01.06 tahun anggaran lPY3/1994, Puslitbang Geoteknologi LIP1 Bandung.
Harjono H., Diament M, Nouaili L and Dubois X.1989, De&&m ,of magma bodies
beneath Krakatau volcmo (Indonesia) from anonuzlous shear nwes. Journal of
Volcano&y and Geothermal Research, vol. 39, pp. 335-348
Harjono, H. dan H. Prasetyo, 1993, G?tafan Gmpabumi Flares: Flores’92, Sinyal,
Warta IIImpunan AhIi Geoflsika (HAG& no. 01, thn. XVI, 1993, hal. 30-37.
Huang, T, 1968, Smaller Forambdjera from Miyako-Jim, Ryukyu, Japan, Tohoku Univ.
Sci.Rept. Znd. Ser. (Geol). Vol. 40,
no. 1.
Huchon, P. and ,Le Pichon, X., 1984, Sunda strait and central Sumafra fauk Geology,
vol. 12, pp. 668-672
Kastowo dan Leo, G.W.,1973. Geologic Map of Padmg Quadrangle, Sumfra. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi, Dir.& Geologi dan Sumberday Mineral,
Indonesia.
Natawidjaja, D.H. dan Kesumadarma, S., 1993.. Evalumi star aktif dan gempa bumi
daerah Liwa. Kab.Lampung Barat, Sumtra. Proceeding Pertemuan Ilmiah Tahu-
nan IAGI, Desember 6-9, Bandung.
Natawidjaja, D.H, D j o e h a n a h , S . , 1993, Struktur &II SIratigrafi daerah Penosogan,
Karangsmbmg, Kebumen, Jawa Tengah. Laporan Penelitian Pwlitbang Geotek-
nologi - LIPI. Tidak dipublikasikan.
Pardede R., Gafoer S. dkk., 1992. GeoQi lembnr Bengkulu, Dept. Pertambangan dan
Energi, Dir&n. Geologi dan Sunber Daya Mineral, Pwat Penelitian dan pen-
gembangan Geologi.
-6.

7. Prosidin~ I~o~ibHasil Penelitian Pvrlirbarrg Georebzologi UN, 1994
Permana. H, Pramumijoyo. S dan Kumoro. Y., 1993., kelururan daerah Flares;
Implikasinya terhaiap kerusakan akibat gempa 1992, Proceeding PIT IAGI ke 22
di Bandung, volume 1, ha1 271.281.
Phleger, EB, 1960, Ecology and Distribution of Recent Foramin@era. John Hopkins
Press, Baltimore, 275 p.
Pigram, C.J, Surono and Supandjono, J.B, 1985, Origin of the Sulk Platform; Eastern
Indonesia, Geology v. 13, pp. 246-248.
Posavec, M., Taylor, D., “a” L.eeuwen Th. and Spector, A., 1973, Tectonic Controls of
Wcanism a& Complex Movements along the Surnatran Fault System, Geol. Sot.
Malaysia Bull., vol. 6, p. 43-60.
Postuma, LA, 1971, Manual of Planktonic Foraminifera, Eisevier, Amsterdam, 420 p.
Silver, E.A., Reed, D., MC. Caffrey, and Joyodiwiryo, 1983, Back arc thrusting in the
eastern Swuia arc. Indonesia, A con.%?qumt of arc-continent colli.kn. Jour.
Geophys. Res., vol. 88, B9, pp. 7429-7448.
Surono & Sukarna, D . , 1 9 8 5 , Laporan G e o l o g i Lembar Saruula. Maluku, Laporan
Terbuka Pustitbang Geologi DJGSDM, Bandung, 36 h.
Suwarna. N, Santosa. S, dan Kowxmadinata. S., 1990, Geologi lembar End.?, Nwa-
tenggara i%w, s&ala 1:250.000, Pwlitbang G e o l o g i , Direktorat Jenderal
Geologi dan Sumberdaya Mineral, Departemen Pertambangan dan Energi.
white, A.J.R and Chappell, B.W., 1977, Ultrametanwrphisme and Granitoid Genesis,
Tectonophysics, V. 43, Elsevier Sci. Publ. Co., Amsterdam, p 7-22.
William, H. Turner,EJ and Gilbert, CM., 1982, Petrography and introduction to Smdy of
Rocks in Thin Section, Second Edition, W. H. Freeman and Co, New York, 626 pp.