Litosfer

Litosfer disusun oleh benda padat yang keras (rigid) dan selalu bergerak di atas lapisan mantel yang bersifat mobile. Hasil penelitian geologi dan geofisika menunjukan bahwa kulit bumi ini tersusun atas sejumlah lapisan (lempengan) batuan yang memiliki ukuran dan sifat fisik-kimia berlainan.

Lempeng kerak bumi tersebut diatas dapat dipisahkan oleh jalur subduksi, rifting dan strike slip (Hamilton, 1979). Masing-masing lempeng dapat dilihat pada gambar
Dalam pergerakan lempeng-lempeng litosfera dikenal tiga jenis interaksi lempeng yaitu:

1. Divergen (divergent), apabila dua lempeng bergerak saling menjauh disertai proses pembentukan litosfera baru melalui rekahan yang meregang (Mid Oceanic Ridges).

Gambar 1: Sistem interaksi lempeng : Transform, konvergen dan divergen

2.   Konvergen (convergent), apabila dua lempeng saling mendekat, dicirikan dengan adanya tumbukan dimana salah satu lempeng akan menunjam dan menyusup ke bawah lempeng lainnya, serta adanya Benioff zone yaitu suatu jalur bergempa yang miring dengan sudut beragam. Gerak konvergensi ditunjukkan dengan adanya penunjaman (subduction) lempeng samudera dibawah lempeng benua dan pertumbukan (collision) antara lempeng benua dengan lempeng benua atau lempeng benua dengan busur kepulauan. Dalam kawasan konvergensi lempeng apabila salah satu lempeng merupakan kerak samudera, maka akan mencerminkan suatu bentuk busur kepulauan (Dickinson, 1971). Daerah penyusupan (subduction zone) merupakan pusat-pusat orogen yang meliputi pertumbukan benua, pengerutan lapisan, penebalan kerak dan pembumbungan isostasi bersama kegiatan magmatik dan metamorfisma.

Gambar 2: Blok diagram : Transform, konvergen dan divergen

3. Sesar transform (transform fault, fracture zone), apabila dua lempeng bergerak saling berpapasan pada lantai samudera, umumnya sesar transform berasosiasi dengan punggungan dan celah (Menard dan Chase, 1970).

Berdasarkan konsep tektonik lempeng, sistem busur kepulauan (Gambar 3 dan 4) merupakan sistem palung busur (arc-trench system) yang terdiri atas palung laut dalam (oceanic trench), rumpang palung busur (arc-trench gap) atau cekungan muka busur (fore arc basin), busur vulkanik (volcanic arc) dan cekungan belakang busur (back arc basin atau foreland basin).

Gambar 3: Sistem busur kepulauan (Dickinson, 1971)

Gambar 4: Tiga jenis interaksi lempeng konvergen

Gambar 5: Lingkungan tektonik pada habitan tektonik konvergent antara lempeng benua dan lempeng samudra

Pada bagian palung laut dalam terbentuk prisma akresi disertai gerak-gerak pensesaran dan pelenturan yang terpusat pada bagian bawah palung laut sehingga menghasilkan mélange yang terdiri dari endapan turbidit, ofiolit, olistostrom dan batuan malihan fasies sekis hijau dan sekis biru. Kelompok batuan penyusun palung terdiri dari lava bersifat basalt dan lava bantal dasar samudera disertai oleh rijang dan sedimen argilit; sedimen turbidit dan klastik; dan kumpulan batuan basa dan ultrabasa (ofiolit).

Cekungan muka busur (fore arc basin) terletak diantara palung laut dan busur vulkanik, merupakan suatu cekungan tempat terjadinya pengendapan sedimen. Dalam beberapa cekungan ini terdapat suatu peninggian setempat disebut outer arc ridges (Karig, 1970) yang bentuknya memanjang dan muncul berupa deretan pulau-pulau. Sedimentasi pada cekungan ini meliputi endapan fasies dangkal dan turbidit yang diendapkan pada lereng dan dalam cekungan.

Busur vulkanik (volcanic arc) dicirikan oleh terdapatnya batuan vulkanik seri kalk-alkali yang umumnya berwujud piroklastika, batuan sedimen vulkanik klastik dan granit. Cekungan belakang busur (back arc basin) terletak di belakang busur vulkanik, merupakan tempat diendapkannya sedimen, terutama yang berasal dari busur vulkanik dan benua.

Untuk wilayah Asia Tenggara dan khususnya untuk Indonesia, pada akhir Kenozoikum, strukture style dipengaruhi oleh interaksi tiga buah lempeng kerak bumi (Gambar 6), masing-masing adalah Lempeng Eurasia di bagian utara, Lempeng Samudera Pasifik di bagian timur dan Lempeng Samudera India-Australia di bagian selatan (Katili, 1973 dan Hamilton, 1979). Dengan asumsi Lempeng Eurasia relatif diam dan Lempeng Pasifik bergerak ke arah barat sedangkan Lempeng Hindia-Australia bergerak ke arah utara maka ketiga lempeng tersebut saling bertumbukan membentuk busur kepulauan yang aktif secara tektonik hingga sekarang. Bukti yang menunjukan bahwa tektonik di Indonesia ini aktif antara lain dijumpai banyaknya gunungapi aktif (sekitar 129 buah) serta seringnya terjadi peristiwa gempa bumi pada batas-batas interaksi lempeng (Katili dan Siswowidjojo, 1994).

Gambar 6: Triple junction antara plate Eurasia, Pasifik dan Hindia.

Secara umum diketahui bahwa kerangka fisiografi kepulauan Indonesia dipengaruhi oleh adanya dua daerah paparan (tanah/daratan) dengan inti kerak yang stabil (Gambar 7). Kedua paparan tersebut adalah paparan Sunda yang menempati bagian barat kawasan Indonesia dan yang lainnya adalah paparan Sahul-Arafura yang menempati bagian timur Indonesia (Katili, 1973). Daerah yang terapit kedua paparan itu berupa busur kepulauan (gugusan kepulauan) yang rumit geologinya serta cekungan laut dalam yang membentang diantara kedua daerah paparan tersebut (Van Bemmelen, 1949).

Gambar 7: Kerangka Tektonik Indonesia Bagian Barat (Katili dalam Schlumberger, 1986)

Paparan Sunda adalah bagian dari Lempeng Eurasia (yang untuk sebagian besar terbenam di bawah lautan) yang meliputi Semenanjung Malaya, bagian terbesar Pulau Sumatera, Pulau Kalimantan, Pulau Jawa dan sebagian besar Laut Jawa serta bagian selatan Laut Cina Selatan. Paparan ini terdiri atas batuan sedimen, batuan beku dan batuan metamorf berumur pratersier yang telah terdeformasi kuat dibawah pengaruh gerakan tektonik dan penujaman selama Zaman Tersier. Batas antara lempeng Hindia-Australia dan lempeng Eurasia di barat Sumatera dan di selatan Jawa serta Nusa Tenggara, dicirikan oleh sistem palung-busur (arc trench system) yang dinamakan sebagai Palung Sunda (Sunda trench) yang membentang sepanjang kurang lebih 5000 km (Hamilton, 1979).

Paparan Sahul-Arafura merupakan bagian dari lempeng benua Samudera India-Australia, yang membentang mulai dari bagian barat Papua, melewati Laut Arafura, bagian selatan Laut Timor berlanjut ke arah selatan hingga mendekati daratan Australia sekarang. Ke arah selatan dari paparan Arafura ini, terhampar Paparan Australia yang meliputi runtunan batuan malihan berumur mulai dari Paleozoikum hingga endapan sekarang.

Wilayah lain di Indonesia yang terletak diantara Paparan Sunda dan Paparan Sahul-Arafura merupakan daerah yang paling aktif secara tektonik pada saat ini. Zona aktif secara tektonik tersebut dicerminkan dengan berkembangnya gugusan pulau berupa busur-dalam bergunungapi dan sederet pulau non-volkanik dengan intensitas struktur (deformasi) yang tinggi.

Rangkaian (busur) gunungapi di Indonesia itu mencakup Sumatera, Jawa, Bali, Lombok, Sumbawa, Flores dan pulau kecil-kecil di seputar Laut Banda. Sedangkan untuk busur luar non-volkanik membentuk deretan pulau kecil di barat Sumatera, seperti Pulau Simeulue, Nias, Kepulauan Mentawai, Enggano dan pulau kecil lainnya. Jalur busur luar non-volkanik ini terus berlanjut ke punggung bawah laut di selatan Jawa (tinggiannya tidak / belum membentuk kepulauan), dan terus berlanjut ke timur melewati deretan pulau tak bergunungapi seperti Pulau Timor, Tanimbar, Kei dan kemudian Seram yang dianggap masih tercakup didalamnya (Umbgrove, 1949).