Selasa, 19 Juli 2011

TEKTONIK PULAU SUMATERA


PENDAHULUAN

I.1 Gambaran Umum
Indonesia merupakan daerah pertemuan 3 lempeng tektonik besar, yaitu lempeng Indo-Australia, Eurasia dan lempeng Pasific. Lempeng Indo-Australia bertabrakan dengan lempeng Eurasia di lepas pantai Sumatra, Jawa dan Nusatenggara, sedangkan dengan Pasific di utara Irian dan Maluku utara. Di sekitar lokasi pertemuan lempeng ini akumulasi energi tabrakan terkumpul sampai suatu titik dimana lapisan bumi tidak lagi sanggup menahan tumpukan energi sehingga lepas berupa gempa bumi.

Pertemuan lempeng Indo-Australia dengan Eurasia di selatan Jawa hampir tegak lurus, berbeda dengan pertemuan lempeng di wilayah Sumatera yang mempunyai subduksi miring dengan kecepatan 5-6 cm/tahun (Bock, 2000).



Pulau Sumatera dicirikan oleh tiga sistem tektonik. Berurutan dari barat ke timur adalah sebagai berikut: zona subduksi oblique dengan sudut penunjaman yang landai, sesar Mentawai dan zona sesar besar Sumatera. Zona subduksi di Pulau Sumatera, yang sering sekali menimbulkan gempa tektonik, memanjang membentang sampai ke Selat Sunda dan berlanjut hingga selatan Pulau Jawa. Subsuksi ini mendesak lempeng Eurasia dari bawah Samudera Hindia ke arah barat laut di Sumatera dan frontal ke utara terhadap Pulau Jawa, dengan kecepatan pergerakan yang bervariasi. Puluhan hingga ratusan tahun, dua lempeng itu saling menekan. Namun lempeng Indo-Australia dari selatan bergerak lebih aktif. Pergerakannya yang hanya beberapa milimeter
hingga beberapa sentimeter per tahun ini memang tidak terasa oleh manusia. Karena dorongan lempeng Indo-Australia terhadap bagian utara Sumatera kecepatannya hanya 5,2 cm per tahun, sedangkan yang di bagian selatannya kecepatannya 6 cm per tahun. Pergerakan lempeng di daerah barat Sumatera yang miring posisinya ini lebih cepat dibandingkan dengan penyusupan lempeng di selatan Jawa.

I.2 Kondisi Hidrologi Pulau Sumatera
Pulau Sumatra memiliki potensi Sumber Daya air yang sangat besar, baik potensi air permukaan seperti sungai, waduk, dan perairan laut maupun potensi air tanah. Di pulau Sumatra mengalir sungai-sungai (besar maupun kecil) yang bermuara ke selat Malaka maupun ke Samudera Hindia. Seperti yang ada di Propinsi Sumatra Barat, sangat banyak sungai baik yang kecil maupun yang besar, dan arah alirannya pun berbeda-beda.
Secara garis besar dapat kita bedakan berdasarkan arah aliran tersebut antara lain:
1. Sungai-sungai yang bermuara ke Samudera Hindia yaitu di Kabupaten Pasaman Barat terdiri dari Batang Sikabau, Batang Sikilang, Batang Pasaman, Batang Masang Kanan dan Batang Masang Kiri, di Kabupaten Agam Batang Antokan yang berasal dari Danau Maninjau. Di Kabupaten Padang Pariaman ada Batang Anai, di Kota Padang Batang Arau, Batang Kuranji dan Batang Air Dingin. Di Kabupaten Pesisir Selatan umumnya sungai bermuara ke Samudera Hindia yaitu Batang Inderapura, Batang Lunang, Batang Silaut dan lain-lain.
2. Sungai yang mengalir ke Timur terdapat di Kabupaten Sawahlunto Sijunjung, Dharmasraya antara lain adalah, Batanghari, Batang Piruko, Batang Sangir, Batang Jujuhan, Batang Simabur, Batang Sirat, Batang Takung semuanya mengalir ke Propinsi Jambi. Dibagian tengah ada Batang Kuantan yang merupakan lanjutan dari Batang Ombilin yang hulu sungainya di Danau Singkarak, Batang Sinamar, Batang Agam dan Batang Selo semua sungai ini mengalir ke Propinsi Riau. Dibagian Utara terdapat beberapa sungai yang mengalir ke Batang Kampar (Propinsi Riau) yakni Batang Sumpur, Hulu Batang Kampar dan Batang Mahat.

Di pulau tersebut juga terdapat danau-danau yang terbesar di setiap propinsinya, seperti yang ada pada Propinsi Sumatra Barat. Di sana terdapat 5 buah danau yaitu, Danau Maninjau, Danau Singkarak, Danau Diatas, Danau Dibawah, dan Danau Talang, dengan jumlah luas seluruhnya sebesar 23.492 Ha (0,56%) dari luas Propinsi Sumatra Barat.
Perairan Pulau Sumatra meliputi perairan Samudera Hindia di sebelah barat, perairan Selat Malaka, Selat Karimata dan perairan Laut Jawa di sebelah timur dan tenggara, serta periran Selat Sunda di sebelah selatan.
Kuantitas air tanah yang ada di pulau Sumatra cukup besar. Hal ini sangat dipengaruhi oleh jumlah curah hujan yang relatif tinggi yaitu lebih dari 2.500 mm. Selain itu, keadaan tanah di Pulau Sumatra yang pada umumnya memiliki permeabilitas yang baik menyebabkan proses infiltrasi mudah terjadi. Jadi curah hujan yang banyak dan keadaan tanah yang mendukung menyebabkan keadaan akuifer mudah ditemukan di hampir semua wilayah di Pulau Sumatra.

I.3 Kondisi Geomorfologi Pulau Sumatera
Pulau Sumatra luasnya ±435.000 km2 hampir sama dengan luas negara Inggris. Sumatra mempunyai bentuk memanjang, dari Kota Raja di bagian utara sampai Tanjung Cina di bagian selatan sepanjang 1650 km dan sepanjang pantai banyak teluk-teluknya. Pantai barat melengkung, sebarannya di Teluk Tapanuli, sedangakan di pantai timur sungai-sungainya besar dan melebar, sehingga membentuk estuarium yang dangkal pada muaranya. Pada ujung selatan pulau ini terdapat 2 teluk penting yang menjorok ke daratan -50 km. Teluk- teluk tersebut meliputi Teluk Lampung (dengan Teluk Betung) dan pelabuhan timur “EAST HARBOUR” dan Teluk Semangko (dengan Kota Agung).
Gambaran secara umum keadaan fisiografi pulau itu agak sederhana. Fisiografinya dibentuk oleh rangkaian Pegunungan Barisan di sepanjang sisi baratnya, yang memisahkan pantai barat dan pantai timur. Lerengnya mengarah ke Samudera Indonesia dan pada umumnya curam. Hal ini mengakibatkan jalur pantai barat kebanyakan bergunung-gunung kecuali dua ambang dataran rendah di Sumatera Utara (Melaboh dan Singkel/Singkil) yang lebarnya -20 km. Sisi timur dari pantai Sumatra ini terdiri dari lapisan tersier yang sangat luas serta berbukit-bukit dan berupa tanah rendah aluvial.
Jalur rendah terdapat di bagian timur. Pada bagian ini banyak mengandung biji intan tersebar di Aceh yang lebarnya 30 km. Semakin ke arah selatan semakin melebar dan bertambah hingga 150-200 km yang terdapat di Sumatra Tengah dan Sumatra Selatan.
1. Rangkaian Bukit Barisan.
Elemen orografis yang utama adalah Bukit Barisan yang panjangnya 1650 km dan lebarnya -100 km (puncak tertingginya ialah Gunung Kerinci dan Gunung Indrapura 3800 m). Bukit Barisan merupakan rangkaian sejumlah pegunungan yang sejajar atau colisses yang setelah cabang lainnya ke luar dari arah pokok barat laut tenggara, dikatakan bahwa arahnya lebih ke arah timur barat dan merosot (menurun) ke arah tanah rendah di bagian timur. Di antara Sungai Wampu dan Barumun merupakan Pegunungan Barisan yang bercorak empat persegi panjang (sumbu barat laut tenggara 275 km panjangnya dan 150 km lebarnya). Puncak ini disebut Batak Tumor. Pada bagian puncak yang mempunyai ketinggian 2000 m (sibutan 2457 m) terdapat kawah besar Toba yang panjangnya 31 km, serta luasnya 2269 km2, sedangkan Danau Toba panjangnya 87 km dan luasnya 1776,5 km2 (termasuk Pulau Samosir).
Sistem Barisan di Sumatra Tengah terdiri dari beberapa pegunungan blok. Bagian yang paling sempit pada peralihan Batak Tumor (75 m) yang kemudian melebar menjadi 175 m pada irisan penampang bukit Padang. Perbukitan yang tertinggi terletak di bagian barat daya dengan ketinggian lebih dari 2000 m, kemudian berangsur-angsur semakin rendah ke arah dataran rendah Sumatra Timur (Lisun-Kuantan-Lalo 1000 m dan Suligi Lipat Kain ketinggiannya lebih dari 500 m).
TOBLER (1971) membedakan elemen-elemen tektonis dan morfologi Sumatra sebagai berikut:
a. Dataran alluvial terbentang di pantai timur.
b. Tanah endapan/ Foreland tersier (peneplain) dengan Pegunungan Tiga Puluh
c. Depresi sub Barisan
d. Barisan depan / fore barisan dengan masa lipatan berlebihan (over thrust masses)
e. Scheifer Barisan dengan lipatan yang hebat dan batuan metamorf.
f. Barisan tinggi/ High Barisan dengan vulkan- vulkan muda.
g. Dataran alluvial terbentang di pantai barat.

Berdasarkan kajian perkembangan geologi, Pulau Sumatra dibedakan menjadi: Basin Tersier di Sumatra Timur (a-c) disebut zone I, rangkaian pegunungan berbongkah di sebelah utara Umbilin disebut zone II, Fore barisan merupakan zone III, The Schiefer Barisan (e) tergolong zone IV kecuali zone Schiefer Barisan di sebelah utara Padang, dan High Barisan (f) termasuk zone V. Zone II dan III termasuk unsur luar terletak di sisi timur dari Bukit Barisan. Lengkung geantiklin di Bukit Barisan terangkat pada zaman Pleistosen merupakan zone IV dan V.
Elemen-elemen tektonis dan morfologi Sumatra (Verstappen)
 Dataran pantai barat (pantai abrasi), merupakan daerah yang sempit, bahaya terkena erosi dan abrasi, pantainya berpasir dan tidak cocok untuk dijadikan sebagai permukiman.
 Landas Bengkulu. Merupakan kawasan lahan rusak di sebelah barat bukit barisan dan banyak tererosi, serta memiliki lereng yang terjal. Deretan pegunungan vulkan muda. Daerahnya sempit dan erosinya tinggi.
 Depresi sub barisan (lembah bongkah semangka). Tidak cocok sebagi tempat hidup karena sangat sempit.
 Daerah Basalt Sukadana Lampung. Irigasnya sangat sulit karena tidak terdapat simpanan air.
 Landaian sebelah timur. Cocok bila dijadikan sebagai tempat hidup karena tanahnya datar. Dimanfaatkan sebagai daerah transmigrasi. Daerah ini berkembang menjadi daerah transmigrasi terluas di Sumatera.
 Dataran aluvial pantai timur. Merupakan daerah Rawa Payau.
2. Zona Semangko
Zona ini merupakan suatu corak permukaan yang mencerminkan karakteristik dari Geantiklin Barisan sepanjang pulau itu secara keseluruhan, yang dinamakan jalur depresi- menengah pada puncak yang disebut Semangko Rift Zone. Zone Semangko ini terbentang mulai dari teluk semangko di Sumatera Selatan dan berkembang lebih jauh ke arah Trog lembah Aceh dengan Kota Raja sebagai ujung utaranya. Di beberapa jalur ini terisi dan tertutup oleh vulkan-vulkan muda.
3. Arah Struktur Pokok
Secara umum arah struktur pokok dari Pulau Sumatra adalah:
 Sisi barat Geantiklin Barisan terbentang di sebelah barat jalur Semangko berada pada setengah Pulau Sumatera di sebelah selatan Padang tepatnya. Sisi baratnya terbentuk oleh blok kerang yang panjang dan miring ke Samudera Hindia, dan disebut Block Bengkulu.
 Gawir sesar sepanjang jalur semangko memisahkan pantai barat dan timur. Disebut juga Bukit Barisan Sensu stricto atau barisan tinggi.
Ujung selatan bukit barisan adalah daerah Lampung.
 Di antara Padang dan Padang Sidempuan struktur geantiklinal Bukit Barisan tidak menentu. Geantiklinal block pegunungan yang memanjang di sisi timur, sama dengan daerah di sisi barat sungai subsekuen dan cabang-cabangnya.
 Batak Tumor yang merupakan lanjutan dari Bukit Barisan yang berupa kubah geantiklinal besar yang terpotong oleh jalur Semangko.
 Bukit Barisan di daerah Aceh adalah bagian teruwet pecah menjadi sejumlah pegunungan Block, yaitu block leuser dan pegunungan barat. Kedudukannya searah sisi barat seperti Block Bengkulu.
 Di sebelah barat bukit Barisan terbentang palung antara sistem pegunungan Sunda yang membentuk cekungan laut antara Sumatera dan rangkaian pulau-pulau di baratnya.

I.4 Kondisi Geografi Pulau Sumatera
Pulau Sumatra terletak di bagian barat gugusan kepulauan Indonesia. Di sebelah utara berbatasan dengan Teluk Benggala, di timur dengan Selat Malaka, di sebelah selatan dengan Selat Sunda, dan di sebelah barat dengan Samudera Hindia. Luas pulau ini sekitar 473.606 Km2. Secara astronomis Sumatra berada pada posisi 6°LU-6°LS dan antara 95°BB-109°BT. Kondisi fisiografi di Pulau Sumatra sangat unik yaitu berupa pulau-pulau di sebelah barat Sumatra yang membentang dari Simeuleu hingga Enggano, rangkaian bukit barisan, zone Semangko, dataran alluvial pantai timur, rangkaian pulau ini terbentuk suatu palung yang dalam dan suatu palung kecil yang terbentuk di sebelah timur laut jajaran pegunungan Bukit Barisan, serta bukit, lembah lereng, dan dataran rendah di sebelah timur.
Sumatra mempunyai bentuk memanjang, dari Kota Raja sampai Bagian utara sampai Tanjung Cina di bagian selatan sepanjang 1650 km dan sepanjang pantai banyak teluk-teluknya. Gambaran secara umum keeadaan fisiografi pulau itu agak sederhana. Fisiografinya dibentuk oleh rangkaian Pegunungan Barisan di sepanjang sisi baratnya, yang memisahkan pantai barat dan pantai timur. Lerengnya mengarah ke Samudera Indonesia dan pada umumnya curam. Hal ini mengakibatkan jalur pantai barat kebanyakan bergunung-gunung kecuali dua ambang dataran rendah di Sumatera Utara (Melaboh dan Singkel atau Singkil) yang lebarnya -20 km. Sisi timur dari pantai Sumatra ini terdiri dari lapisan tersier yang sangat luas serta berbukit-bukit dan berupa tanah rendah aluvial. Jalur rendah terdapat di bagian timur. Pada bagian ini banyak mengandung biji intan tersebar di Aceh yang lebarnya 30 km. Semakin ke arah selatan semakin melebar dan bertambah hingga 150-200 km yang terdapat di Sumatra Tengah dan Sumatra Selatan.
Kondisi atau jenis tanah yang terdapat di Sumatra antara lain alluvial Hidromorfik Kuning, Organosol, Podsolik Merah Kuning, Podsolik Coklat, Latosol, Litosol, Andosol, dan ada beberapa jenis tanah lainnya yang juga tersebar di seluruh pulau Sumatra. Sumatra berada pada iklim tropis basah, dengan kondisi tersebut menyebabkan curah hujan yang banyak. Sehingga hidrologi di sana atau keadaan akuifer di Sumatra mudah ditemukan hamper disemua wilayah Sumatra.
Pengembangan potensi wilayah di Pulau ini dapat dilakukan diberbagai bidang antara lain bidang pertanian, perkebunan, kehutanan, perikanan, pertambangan, pariwisata, dan lain-lain. Hal ini dapat dikembangkan dengan baik karena didukung dengan kondisi fisik wilayah Sumatera. Potensi iklim, terutama curah hujan yang tinggi dan penyebarannya yang cukup merata sepanjang tahun, serta kondisi tanahnya yang yang bervariasi sehingga menjadikan lahan di Pulau Sumatra memiliki potensial untuk produksi pertanian, perkebunan, kehutanan. Dan dengan memiliki sumber daya air yang besar, baik potensi air di permukaan seperti sungai, waduk maupun perairan laut sehingga baik untuk pengembangan produksi perikanan. Selain itu Pulau Sumatra memiliki obyek wisata yang tidak kalah menarik dengan daerah lain, baik wisata alam, wisata budaya, maupun wisata sejarah sehingga wilayah ini juga penting untuk pengembangan di sektor pariwisata.

TEKTONIK PULAU SUMATRA

II.1 Sistem Subduksi Sumatra
Pada akhir Miosen, Pulau Sumatera mengalami rotasi searah jarum jam. Pada zaman Pliopleistosen, arah struktur geologi berubah menjadi barat daya-timur laut, di mana aktivitas tersebut terus berlanjut hingga kini. Hal ini disebabkan oleh pembentukan letak samudera di Laut Andaman dan tumbukan antara Lempeng Mikro Sunda dan Lempeng India-Australia terjadi pada sudut yang kurang tajam. Terjadilah kompresi tektonik global dan lahirnya kompleks subduksi sepanjang tepi barat Pulau Sumatera dan pengangkatan Pegunungan Bukit Barisan pada zaman Pleistosen.
Pada akhir Miosen Tengah sampai Miosen Akhir, terjadi kompresi pada Laut Andaman. Sebagai akibatnya, terbentuk tegasan yang berarah NNW-SSE menghasilkan patahan berarah utara-selatan. Sejak Pliosen sampai kini, akibat kompresi terbentuk tegasan yang berarah NNE-SSW yang menghasilkan sesar berarah NE-SW, yang memotong sesar yang berarah utara-selatan.
Di Sumatera, penunjaman tersebut juga menghasilkan rangkaian busur pulau depan (forearch islands) yang non-vulkanik (seperti: P. Simeulue, P. Banyak, P. Nias, P. Batu, P. Siberut hingga P. Enggano), rangkaian pegunungan Bukit Barisan dengan jalur vulkanik di tengahnya, serta sesar aktif ’The Great Sumatera Fault’ yang membelah Pulau Sumatera mulai dari Teluk Semangko hingga Banda Aceh. Sesar besar ini menerus sampai ke Laut Andaman hingga Burma. Patahan aktif Semangko ini diperkirakan bergeser sekitar sebelas sentimeter per tahun dan merupakan daerah rawan gempa bumi dan tanah longsor.

Penunjaman yang terjadi di sebelah barat Sumatra tidak benar-benar tegak lurus terhadap arah pergerakan Lempeng India-Australia dan Lempeng Eurasia. Lempeng Eurasia bergerak relatif ke arah tenggara, sedangkan Lempeng India-Australia bergerak relatif ke arah timurlaut. Karena tidak tegak lurus inilah maka Pulau Sumatra dirobek sesar mendatar (garis jingga) yang dikenal dengan nama Sesar Semangko.
Penunjaman Lempeng India – Australia juga mempengaruhi geomorfologi Pulau Sumatera. Adanya penunjaman menjadikan bagian barat Pulau Sumatera terangkat, sedangkan bagian timur relatif turun. Hal ini menyebabkan bagian barat mempunyai dataran pantai yang sempit dan kadang-kadang terjal. Pada umumnya, terumbu karang lebih berkembang dibandingkan berbagai jenis bakau. Bagian timur yang turun akan menerima tanah hasil erosi dari bagian barat (yang bergerak naik), sehingga bagian timur memiliki pantai yang datar lagi luas. Di bagian timur, gambut dan bakau lebih berkembang dibandingkan terumbu karang.
II.2 Sistem Sesar Mentawai
Potensi sumber gempa di Daerah Padang terdapat pada 3 zona, yaitu pada zona subduksi (baik inter dan intraplate), pada Zona Sesar Mentawai dan pada Zona Sesar Sumatera. Proses penunjaman miring di sekitar Pulau Sumatera ini mengakibatkan adanya pembagian / penyebaran vektor tegasan tektonik, yaitu slip-vector yang hampir tegak lurus dengan arah zona penunjaman yang diakomodasi oleh mekanisme sistem sesar anjak. Hal ini terutama berada di prisma akresi dan slip-vector yang searah dengan zona penunjaman yang diakomodasi oleh mekanisme sistem sesar besar Sumatera. Slip-vector sejajar palung ini tidak cukup diakomodasi oleh sesar Sumatera tetapi juga oleh sistem sesar geser lainnya di sepanjang Kepulauan Mentawai, sehingga disebut zona sesar Mentawai (Diament, 1992)
Jauh di lepas pantai barat Sumatera, penunjaman lempeng membentuk kepulauan Mentawai yang dipisahkan dari daratan Sumatera oleh patahan Mentawai (MF) yang berada di dasar laut (Diament dkk., 1992, gambar 4.1) dan cekungan busur muka (fore arc basin). Sistem sesar Mentawai adalah sesar mendatar terbentuk mulai dari sekitar Lampung menerus hingga ke sekitar Nias di utara. Kegiatan konvergensi lempeng masih aktif sampai sekarang menimbulkan kegiatan kegunungapian dan kegempaan di sepanjang jalur patahan dan penunjaman lempeng. Gambar 4.1 memperlihatkan jalur penunjaman, patahan dan penyebaran gunung api di Pulau Sumatera, sedangkan gambar 4.2 memperlihatkan penyebaran rekaman kegempaan sampai dengan tahun 2004 menurut hasil pengukuran BMG.
II.3 Sistem Sesar Sumatra
Di pulau Sumatera, pergerakan lempeng India dan Australia yang mengakibatkan kedua lempeng tersebut bertabrakan dan menghasilkan penunjaman menghasilkan rangkaian busur pulau depan (forearch islands) yang non-vulkanik (seperti: P. Simeulue, P. Banyak, P. Nias, P. Batu, P. Siberut hingga P. Enggano), rangkaian pegunungan Bukit Barisan dengan jalur vulkanik di tengahnya, serta sesar aktif ’The Great Sumatera Fault’ yang membelah Pulau Sumatera mulai dari Teluk Semangko hingga Banda Aceh. Sesar besar ini menerus sampai ke Laut Andaman hingga Burma. Patahan aktif Semangko ini diperkirakan bergeser sekitar sebelas sentimeter per tahun dan merupakan daerah rawan gempa bumi dan tanah longsor.
Di samping patahan utama tersebut, terdapat beberapa patahan lainnya, yaitu: Sesar Aneuk Batee, Sesar Samalanga-Sipopok, Sesar Lhokseumawe, dan Sesar Blangkejeren. Khusus untuk Kota Banda Aceh dan Kabupaten Aceh Besar dihimpit oleh dua patahan aktif, yaitu Darul Imarah dan Darussalam. Patahan ini terbentuk sebagai akibat dari adanya pengaruh tekanan tektonik secara global dan lahirnya kompleks subduksi sepanjang tepi barat Pulau Sumatera serta pengangkatan Pegunungan Bukit Barisan. Daerah-daerah yang berada di sepanjang patahan tersebut merupakan wilayah yang rawan gempa bumi dan tanah longsor, disebabkan oleh adanya aktivitas kegempaan dan kegunungapian yang tinggi. Banda Aceh sendiri merupakan suatu dataran hasil amblesan sejak Pliosen, hingga terbentuk sebuah graben. Dataran yang terbentuk tersusun oleh batuan sedimen, yang berpengaruh besar jika terjadi gempa bumi di sekitarnya.
Penunjaman Lempeng India – Australia juga mempengaruhi geomorfologi Pulau Sumatera. Adanya penunjaman menjadikan bagian barat Pulau Sumatera terangkat, sedangkan bagian timur relatif turun. Hal ini menyebabkan bagian barat mempunyai dataran pantai yang sempit dan kadang-kadang terjal. Pada umumnya, terumbu karang lebih berkembang dibandingkan berbagai jenis bakau. Bagian timur yang turun akan menerima tanah hasil erosi dari bagian barat (yang bergerak naik), sehingga bagian timur memiliki pantai yang datar lagi luas. Di bagian timur, gambut dan bakau lebih berkembang dibandingkan terumbu karang.
Sejarah tektonik Pulau Sumatera berhubungan erat dengan dimulainya peristiwa pertumbukan antara lempeng India-Australia dan Asia Tenggara, sekitar 45,6 juta tahun lalu, yang mengakibatkan rangkaian perubahan sistematis dari pergerakan relatif lempeng-lempeng disertai dengan perubahan kecepatan relatif antar lempengnya berikut kegiatan ekstrusi yang terjadi padanya. Gerak lempeng India-Australia yang semula mempunyai kecepatan 86 milimeter / tahun menurun secara drastis menjadi 40 milimeter/tahun karena terjadi proses tumbukan tersebut. Penurunan kecepatan terus terjadi sehingga tinggal 30 milimeter/tahun pada awal proses konfigurasi tektonik yang baru (Char-shin Liu et al, 1983 dalam Natawidjaja, 1994). Setelah itu kecepatan mengalami kenaikan yang mencolok sampai sekitar 76 milimeter/tahun (Sieh, 1993 dalam Natawidjaja, 1994). Proses tumbukan ini, menurut teori “indentasi” pada akhirnya mengakibatkan terbentuknya banyak sistem sesar geser di bagian sebelah timur India, untuk mengakomodasikan perpindahan massa secara tektonik (Tapponier dkk, 1982).
Keadaan Pulau Sumatera menunjukkan bahwa kemiringan penunjaman, punggungan busur muka dan cekungan busur muka telah terfragmentasi akibat proses yang terjadi. Kenyataan menunjukkan bahwa adanya transtensi (trans-tension) Paleosoikum tektonik Sumatera menjadikan tatanan tektonik Sumatera menunjukkan adanya tiga bagian pola (Sieh, 2000). Bagian selatan terdiri dari lempeng mikro Sumatera, yang terbentuk sejak 2 juta tahun lalu dengan bentuk, geometri dan struktur sederhana, bagian tengah cenderung tidak beraturan dan bagian utara yang tidak selaras dengan pola penunjaman.
Bagian selatan Pulau Sumatera memberikan kenampakan pola tektonik:
a. Sesar Sumatera menunjukkan sebuah pola geser kanan en echelon dan terletak pada 100 ~ 135 kilometer di atas penunjaman,
b. lokasi gunungapi umumnya sebelah timur-laut atau di dekat sesar,
c. cekungan busur muka terbentuk sederhana, dengan kedalaman 1 ~ 2 kilometer dan dihancurkan oleh sesar utama,
d. punggungan busur muka relatif dekat, terdiri dari antiform tunggal dan berbentuk sederhana,
e. sesar Mentawai dan homoklin, yang dipisahkan oleh punggungan busur muka dan cekungan busur muka relatif utuh, dan
f. sudut kemiringan tunjaman relatif seragam.
Bagian utara Pulau Sumatera memberikan kenampakan pola tektonik:
a. sesar Sumatera berbentuk tidak beraturan, berada pada posisi 125 ~ 140 kilometer dari garis penunjaman,
b. busur vulkanik berada di sebelah utara sesar Sumatera,\
c. kedalaman cekungan busur muka 1 ~ 2 kilometer,
d. punggungan busur muka secara struktural dan kedalamannya sangat beragam,
e. homoklin di belahan selatan sepanjang beberapa kilometer sama dengan struktur Mentawai yang berada di sebelah selatannya, dan
f. sudut kemiringan penunjaman sangat tajam.
Bagian tengah Pulau Sumatera memberikan kenampakan tektonik:
a. sepanjang 350 kilometer potongan dari sesar Sumatera menunjukkan posisi memotong arah penunjaman,
b. busur vulkanik memotong dengan sesar Sumatera,
c. topografi cekungan busur muka dangkal, sekitar 0.2 ~ 0.6 kilometer, dan terbagi-bagi menjadi berapa blok oleh sesar turun miring ,
d. busur luar terpecah-pecah,
e. homoklin yang terletak antara punggungan busur muka dan cekungan busur muka tercabik-cabik, dan
f. sudut kemiringan penunjaman beragam.
Selanjutnya sebagai respon tektonik akibat dari bentuk melengkung ke dalam dari tepi lempeng Asia Tenggara terhadap Lempeng Indo-Australia, besarnya slip-vector ini secara geometri akan mengalami kenaikan ke arah barat-laut sejalan dengan semakin kecilnya sudut konvergensi antara dua lempeng tersebut. Pertambahan slip-vector ini mengakibatkan terjadinya proses peregangan di antara sesar Sumatera dan zona penunjaman yang disebut sebagai lempeng mikro Sumatera (Suparka dkk, 1991). Oleh karena itu slip-vector komponen sejajar palung harus semakin besar ke arah barat-laut.
Sebagai konsekuensi dari kenaikan slip-vector pada daerah busur-muka ini, maka secara teoritis akan menaikkan slip-rate di sepanjang sesar Sumatera ke arah barat-laut. Pengukuran offset sesar dan penentuan radiometrik dari unsur yang terofsetkan di sepanjang sesar Sumatera membuktikan bahwa kenaikan slip-rate memang benar-benar terjadi (Natawidjaja, Sieh, 1994). Pengukuran slip-rate di daerah Danau Toba menunjukkan kecepatan gerak sebesar 27 milimeter / tahun, di Bukit Tinggi sebesar 12 milimeter / tahun, di Kepahiang sebesar 11 milimeter / tahun (Natawidjaja, 1994) demikian pula di selat Sunda sebesar 11 milimeter / tahun (Zen dkk, 1991)
Sesar Sumatera sangat tersegmentasi. Segmen-segmen sesar sepanjang 1900 kilometer tersebut merupakan upaya mengadopsi tekanan miring antara lempeng Eurasia dan India–Australia dengan arah tumbukan 10°N ~ 7°S. Sedikitnya terdapat 19 bagian dengan panjang masing-masing segmen 60 ~ 200 kilometer, yaitu segmen Sunda (6.75°S ~ 5.9°S), segmen Semangko (5.9°S ~ 5.25°S), segmen Kumering (5.3°S ~ 4.35°S), segmen Manna (4.35°S ~ 3.8°S), segmen Musi (3.65°S ~ 3.25°S), segmen Ketaun (3.35°S ~ 2.75°S), segmen Dikit (2.75°S ~ 2.3°S), segmen Siulak (2.25°S ~ 1.7°S), segmen Sulii (1.75°S ~ 1.0°S), segmen Sumani (1.0°S ~ 0.5°S), segmen Sianok (0.7°S ~ 0.1°N), segmen Barumun (0.3°N ~ 1.2°N), segmen Angkola (0.3°N ~ 1.8°N), segmen Toru (1.2°N ~ 2.0°N), segmen Renun (2.0°N ~ 3.55°N), segmen Tripa (3.2°N ~ 4.4°N), segmen Aceh (4.4°N ~ 5.4°N), segmen Seulimeum (5.0°N ~ 5.9°N)
1. Segmen Sunda (Selat Sunda-Lampung)
Panjang : 150 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20 cm
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
2. Segmen Semangko (Lampung)
Panjang : 65 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
3. Segmen Kumering (Lampung)
Panjang : 150 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
4. Segmen Manna (Bengkulu)
Panjang : 85 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
5. Segmen Musi (Bengkulu)
Panjang : 70 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm men
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
6. Segmen Ketaun (Jambi)
Panjang : 85 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
7. Segmen Dikit (Jambi)
Panjang : 60 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
8. Segmen Siulak (Jambi )
Panjang : 70 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
9. Segmen Suliti (Sumbar)
Panjang : 95 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
10. Segmen Sumani (Sumbar)
Panjang : 60 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
11. Segmen Sianok (Sumbar)
Panjang : 90 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
12. Segmen Sumpur (Sumbar)
Panjang : 35 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
13. Segmen Barumun (Sumut)
Panjang : 125 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
14. Segmen Angkola (Sumut)
Panjang : 160 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
15. Segmen Toru (Sumut)
Panjang : 95 Km
Sliprate : 2,7 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 27 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 54 cm
Periode pengulangan 100 thn : 7.5 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.7 Mw
16. Segmen Renun ( Sumut )
Panjang : 220 Km
Sliprate : 2,7 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 27 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 54 cm
Periode pengulangan 100 thn : 7.5 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.7 Mw
17. Segmen Tripa (NAD)
Panjang : 180 Km
Sliprate : 2,7 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 27 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 54 cm
Periode pengulangan 100 thn : 7.5 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.7 Mw
18. Segmen Aceh (NAD)
Panjang : 200 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20 cm
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
19. Segmen Seulimeum (NAD)
Panjang : 120 Km
Sliprate : 1 cm/thn
Slip Accumulation per 100 thn : 10 cm
Slip Accumulation per 200 thn : 20 cm
Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw
Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw
Pulau Sumatra tersusun atas dua bagian utama, sebelah barat didominasi oleh keberadaan lempeng samudera, sedang sebelah timur didominasi oleh keberadaan lempeng benua. Berdasarkan gaya gravitasi, magnetisme dan seismik ketebalan sekitar 20 kilometer, dan ketebalan lempeng benua sekitar 40 kilometer (Hamilton, 1979).
Sejarah tektonik Pulau Sumatra berhubungan erat dengan dimulainya peristiwa pertumbukan antara lempeng India-Australia dan Asia Tenggara, sekitar 45,6 juta tahun yang lalu, yang mengakibatkan rangkaian perubahan sistematis dari pergerakan relatif lempeng-lempeng disertai dengan perubahan kecepatan relatif antar lempengnya berikut kegiatan ekstrusi yang terjadi padanya. Gerak lempeng India-Australia yang semula mempunyai kecepatan 86 milimeter/tahun menurun menjaedi 40 milimeter/tahun karena terjadi proses tumbukan tersebut. (Char-shin Liu et al, 1983 dalam Natawidjaja, 1994). Setelah itu kecepatan mengalami kenaikan sampai sekitar 76 milimeter/ tahun (Sieh, 1993 dalam Natawidjaja, 1994). Proses tumbukan ini pada akhirnya mengakibatkan terbentuknya banyak sistem sesar sebelah timur India.
Tatanan tektonik regional sangat mempengaruhi perkembangan busur Sunda. Di bagian barat, pertemuan subduksi antara lempeng benua Eurasia dan lempeng samudra Australia mengkontruksikan busur Sunda sebagai sistem busur tepi kontinen (epi-continent arc) yang relatif stabil; sementara di sebelah timur pertemuan subduksi antara lempeng samudra Australia dan lempeng-lempeng mikro Tersier mengkontruksikan sistem busur Sunda sebagai busur kepulauan (island arc) kepulauan yang lebih labil.
Perbedaan sudut penunjaman antara propinsi Jawa dan propinsi Sumatera Selatan busur Sunda mendorong pada kesimpulan bahwa batas busur Sunda yang mewakili sistem busur kepulauan dan busur tepi kontinen terletak di selat Sunda. Penyimpulan tersebut akan menyisakan pertanyaan, karena pola kenampakan anomali gaya berat menunjukkan bahwa pola struktur Jawa bagian barat yang cenderung lebih sesuai dengan pola Sumatera dibanding dengan pola struktur Jawa bagian Timur. Secara vertikal perkembangan struktur masih menyisakan permasalahan namun jika dilakukan pembandingan dengan struktur cekungan Sumatra Selatan, struktur-struktur di Pulau Sumatra secara vertikal berkembang sebagai struktur bunga.
Berdasarkan teori undasi Seksi Andaman dan Nikobar yang pusat undasinya di Margui menghasilkan penggelombangan emigrasi yang mengarah ke Godwanland, sehingga hal tersebut mempegaruhi pegunungan di Sumatra Utara (Atlas dan Gayao) dimana arah pegunungan timur barat seperti Pegunungan Gayo Tengah berbeda dengan pegunungan pada umumnya di Sumatra yang arahnya barat laut–tenggara. Dengan demikian di Sumatra terjadi pertemuan antar gelombang dengan pusat undasi Margui dan pusat undasi Anambas. Titik pertemuannya adalah di Gunung Lembu, adapun busur dalam hasil penggelombangan dari pusat undasi Margui adalah kepulauan Barren-Narkondam dan busur luar Andaman–Nikobar–Gayo Tengah.
Sedangkan Seksi Sumatra dengan pusat undasinya di Anambas, penggelombangan dari pusat undasi Anambas telah berkembang sejak Palaezoikumakhir, Sehingga menghasilkan sisitem Orogene Malaya pada Mesozoikum bawah (Trias, Jura), system Orogene Sumatra pada Mesozoikum atas (Crataceus) dan system orogene Sunda pada priode tersier kuarter, yang dimaksud dengan Orogene Malaya adalah busur pegunungan yang terbentuk pada Mesozoikun bawah dengan busur Zone Karimata dan busur luar Daerah Timah. Yang dimaksud dengan Orogene Sumatra adalah busur pengunungan yang terbentuk pada Mesozoikun atas dengan busur dalam Sumatra Timur dan busur luar Sumatra Barat. Yang dimaksud dengan Orogenesa Sunda adalah busur pengununagn yang terbuntuk periode Tersier-Kuarter dengan busur dalam Bukit Barisan dan busur luar pulau-pulau sebelah barat Sumatra. Bukit Barisan pada Mesozoikum atas masih merupakan Foredeep, memasuki tersier baru mengalami pengangkatan pada priode Tersier pulau-pulau di sebelah barat Sumatra dari Nias sampai Enggano belum ada memasuki periode Kuarter baru mengalami penggkatan membentuk pulau-pulau tadi, sampai sekarang masih mengalami pengakatan secara pelan-pelan.



Sejarah Kejadian Bukit Barisan dalam skala Zaman/Periode:
• Mesozoikum Bawah Bukit barisan masih merupakan Foredeep dari Orogene Malaya, terisi dengan Sendimen marin. Terjadi penyusupan batuan Ophiolith (larva basa/ ultra basal) sebagai mana dapat dijumpai di Pegunungan Garba dan Gumai (Sumatra Selatan)
• Kapur Atas mengalami Penggkatan I Terjadi intrusi batuan granit dalam batuan sendimen slate masa Mesozoikum. Pegunungan yang terbentuk ini sifatnya masih non vulkanis dan dikenal sebagei Proto Barisan.
• Paleogen ( Oligo-Miosen) Terjadi penurunan Proto Basin secara pelan-pelan Asthenolith yang terdiri dari materi magma dengan pemasaman sedang sehingga terperas sehingga menyebar ke arah sisi bagian luar. Di Sumatra Selatan penurunan ini disertai dengan aktivitas vulkanisme, menghasikan batuan Andesit Tua.
• Intra Meosen Mengalami pengangkatan II disertai intrusi Batholit mendekati permukaan bumi membentuk vulkan-vulkan andesit tua. Pengkatan masa ini bersifat vulkanis dengan erupsi asam dan sedang. Sebagai kompensasi dari pengkatan ini terbentuk foredeep dan backdeep yang kemudian terisi sedimen. Intrusi magma asam menyebabkan keluarnya larva dasitis yang dapat di jumpai di Bengkulu berupa tuff dasitis (dasit adalah andesit yang kaya dengan kuarsa, butir-butirnya kasar tidak seperti Andesit yang berbutir halus). Reaksi grafitasional terhadap pengangkatan II mengakibatkan pucak Geantiklin Bukit barisan pecah-pecah menghasilkan slenk atau Graben antara Batang Ankola-Batang Toru di Sumatara Utara. Materi sedimen di backdeep di sekitar Palembang, Mangkani, Batak Land mengalami pelipatan.
• Niogen (Mio–Pliosen) Bukit Barisan mengalami penurunan lagi secara pelan-penan kemudian terisi dengan sedimen.
• Plio-Pleistisen Bukit Barisan mengalami penggkatan III di mana seharusnya sudah tidak vulkanis namun terjadi pengaktifan kembali vulkanisme. Gaya tarik ke dasar laut yang dalam di sebelah barat menyebabkan retakan-retakan yang memungkinkan magma masuk menyusup lewat retakan tersebut. Akibatnya geantiklin patahan memanjang disekitar slank membentuk Lembah Semangka yang bermula dari Teluk Semangkadi Tenggara sampai Lembah Aceh di Barat Laut.
Erupsi selama periode Pleistosen menghasilkan depresiVvolcano-Tektonik seperti Lembah Suoh dan Danau Ranau di Sumatra Selatan, Danau Maninjau dan Danau Rinjani di Sumatra Tengah, dan Danau Toba di Sumatra Utara. Pengangkatan III pada periode Plio-Pleitosen di Sumatra Utara antara Sungai Barumun dan Sungai Wampu menghasilkan bentuk Dome yang dikenal dengan nama Batak Timor.
Di dalam daerah Batak Timur ini terbentuk Danau Toba sebagai hasil Volkano-Tektonik dari erupsi yang dialami Batak Timor. Pengangkatan Batak Timor pada periode Plio-Pleistosen diikuti dengan erupsi hebat dengan ciri nuee-ardente dan hembusan gas yang dahsyat. Tekanan gasnya demikian besar sehingga materi yang dimuntahkan volumenya sekitar 2000 km3, menghasilkan gua di bagian bawah pipa kepundan. Bahan erupsi Batak Timor sampai ke Malaka dalam jarak 300-400 km, di mana tebal abu vulkanik sekitar 5 ft (1,5 m). Aliran lava menutupi daerah seluas 20.000-30.000 km2 yang tebalnya sampai ratusan meter.
Sebagai akibat dari gaya berat atap gua yang terbentuk di bawah pipa kepundan maka atap gua runtuh membentuk depresi yang kemudian terisi air membentuk Danau Toba. Kemudian gaya dari dalam dapur magma mendorong runtuhan tadi sehingga terungkit ke atas dan muncul di permukaan danau sebagai pulau. Pada mulanya ketinggian permukaan air danau 1.150 m di atas permukaan laut, tetapi karena erosi mundur yang dialami sungai Asahan mencapai danau Toba maka drainasenya lewat sungai Asahan menyebabkan permukaan air danau turun hingga ketinggian 906 m di atas permukaan laut. Sebagaiman telah disinggunga dimuka, pada periode Neogen (Mio-Pliosen)
Sumatera Timur mengalami penurunan mencapai ribuan meter, kemudian terisi dengan sdimen marine (Telisa & Lower Palembang stage) dan sedimen daratan (Middle & Upper Palembang stage). Ketika terjadi pengangkatan III pada periode Plio-Pleitosen, maka endapan di basin Sumatera Timur ini menderita tekanan gaya berat dari arah Bukit Barisan. Gejala Compression di basin minyak sumatera Timur pada periode Plio-Pleistosen akan dibicarakan secara berturut-turut mulai dari Sumatra Selatan ke utara.
Perkembangan Struktur Sesar Sumatera (Eosen-Recent)
a. Eosen Awal-Oligisen Awal
Pada jaman Eosen gerak lempeng Hindia-Australia mencapai 18 cm/thn dengan arah utara, sedangkan menjelang Oligosen berkurang hingga mencapai hanya 3 cm/thn saja. Kemudian terjadi perubahan arah gerak beberapa derajat ke arah timur. Kondisi ini mengakibatkan sesar mendatar ‘dextral’ Sumatera yang mulai terbentuk akan menimbulkan pola rekahan sepanjang sesar, sebagian respon terhadap gerak gesernya. Pembentukan rekahan ini kemungkinan dimulai di Sumatera Selatan dan terus berkembang ke utara (DAVIES, 1987). Gerak-gerak mendatar pada pasangan sesar yang bertenaga (“overstepping wrench”) akan membentuk cekungan local (pull apart basin).
b. Oligosen Akhir-Miosen Awal
Terjadi gerak rotasi yang pertama dari lempeng mikro sunda sebesar 20° kearah yang berlawanan dengan arah jarum jam, disertai dengan pemisahan Sumatera dari Semenanjung Malaya. Rotasi yang pertama ini masih belum dapat menempatkan kedudukan sumatera kedalam keadan dimana interaksi antar kedua lempeng akan mampu menimbulkan terjadinya tegasan ‘kompresi’.
c. Miosen Tengah
Terjadi kembali sesar-sesar, bersamaan dengan berhentinya rotasi lempeng mikro Sunda.
d. Miosen Atas sampai Sekarang
Terjadi gerak rotasi yang kedua saebesar 20-25° kearah yang berlawanan dengan jarum jam, yang dipicu oleh membukanya laut Adaman. Pada saat ini interaksi antara lempeng Hindia-Australia dengan lempeng Sunda sudah meningkat dari 40° menjadi hampir 65°, yang menimbulkan terjadinya tegasan ‘kompresi’. Keadaan ini menyebabkan pengankatan bukit barisan Dan pengangkatan kegiatan volkanisme. Sebagai akibat daripada rotasi yang bekelanjutan ini, mengakibatkan terbentuknya jalur subduksi dan sesar-sesar mendatar di barat Dan perubahan status daripada pola-pola sesar di cekungan Sumatera Timur. Sesar-sesar Paleogen yang berarah utara-selatan, berubah menjadi baratlaut-tenggara, sedangkan yang berarah timurlaut-baratdaya (sesar normal), menjadi utara-selatan. Karen lingkungan tegasannya berubah, maka sesar-sesar mendatar yang berubah menjadi baratlaut-tenggara, menjadi aktif kembali sebagai sesar naik dengan kemirinagn curam, sedangkan sesar normal yang berubah menjadi utara-selatan, aktif kembali menjadi sesar mendatar (dextral).
II.4 Super Volcano
Danau Toba, yang dikenal sebagai salah satu danau air tawar terbesar di dunia, dengan pulau Samosir yang elok, dalam sejarah vulcanology adalah sisa dari letusan kaldera mahadashyat yang paling besar hingga detik ini (skala 8 VEI – Vulkanic Explotion Index). Letusan Toba dapat disamakan dengan 2000 kali letusan Gunung Helena atau 20000 kali letusan bom atom Hiroshima
Efek dari letusan itu adalah lubang besar dengan luas hampir 200 ribu hektar (panjang 100 km dan lebar 30 km) atau dua setengah kali negara Singapura dimana lubang itu kini terisi air dan disebut dengan Danau Toba. Letusan itu memuntahkan material vulkanis ke seluruh penjuru dunia dan batuan yang sama ditemukan di beberapa negara oleh geologist. Awan debu yang dimuntahkan menutupi permukaan bumi dari sinar matahari sehingga menurut para ahli suhu bumi turun hingga lebih dari 15 derajat Celcius hingga beberapa dekade, awal dari jaman es yang terakhir (sumber:Kompas.com)
Kejadian itu menyebabkan kematian dan kelaparan di seluruh permukaan bumi, dan diperkiraan manusia yang hidup tinggal 10000 hingga 40000 orang saja. Manusia yang tersisa bermigrasi dari Afrika, menyebar ke Arab, Eropa, Asia dan Indochina. Dan dengan kecepatan replikasi hamster, kini manusia menghuni seluruh daratan di dunia.
Danau Toba yang besar itu (luasnya kira2 100 x 30 km) sebenarnya berdiri di atas reruntuhan 3 kaldera besar. Di selatan terdapat Kaldera Porsea, berbentuk ellips dengan dimensi 60 x 40 km, terbentuk oleh letusan gigantik 800 ribu tahun silam. Kaldera ini meliputi sebagian selatan danau Toba dari Pulau Samosir, hingga ke daratan wilayah Parapat – Porsea dan “teluk” yang menjadi outlet ke Sungai Asahan. Wajah kaldera Porsea ini ‘dirusak’ oleh kaldera Sibadung yang terbentuk kemudian. Sementara di sebelah utara, di utara Pulau Samosir terdapat kaldera Haranggaol yang nyaris bulat dengan diameter ‘hanya’ 14 km. Haranggaol terbentuk pada 500 ribu tahun silam. Keberadaan kaldera-kaldera besar ini menunjukkan Danau Toba adalah kompleks vulkanik nan luar biasa.
Letusan Toba 71 – 75 ribu tahun silam memang sungguh luar biasa. Gunung ini melepaskan energi 1.000 megaton TNT atau 50 ribu kali lipat ledakan bom Hiroshima dan menyemburkan tephra 2.800 km kubik berupa ignimbrit, yakni batuan beku sangat asam yang memang menjadi ciri khas bagi letusan-letusan besar. 800 km kubik tephra diantaranya dihembuskan ke atmosfer sebagai debu vulkanis, yang kemudian terbang mengarah ke barat akibat pengaruh rotasi Bumi sebelum kemudian turun mengendap sebagai hujan abu. Sebagai pembanding, erupsi paroksimal Tambora 1815 (yang dinyatakan terdahsyat dalam sejarah modern) ‘hanya’ menyemburkan 100 km kubik debu dan itupun sudah sanggup mengubah pola cuaca di Bumi selama bertahun-tahun kemudian, yang salah satunya menghasilkan hujan lebat yang salah musim di Eropa dan berujung pada kekalahan Napoleon pada pertempuran besar Waterloo.
Sebuah penelitian terbaru menyatakan sebuah ledakan besar vulkanik di Indonesia mengguncang planet Bumi pada 73.000 tahun yang lalu, bertanggungjawab terhadap pendinginan suhu global dan menghancurkan populasi nenek moyang manusia. Dibutuhkan heck dari sebuah bencana untuk menyeka pohon dari India.
Tetapi 73.000 tahun yang lalu, letusan titanic Gunung Toba (the great Toba) di Indonesia melakukan hal itu, menyapu bersih daerah itu hampir dalam semalam seperti menendang planet ke lemari es yang akan dingin bertahan selama hampir 2.000 tahun. Letusan Toba mungkin merupakan peristiwa vulkanik yang paling penting dalam sejarah manusia, derita leluhur penduduk manusia di Afrika turun secara drastis, hanya yang menyisakan sekitar 30.000 orang yang selamat.
Bekas letusan berskala kecil dan kubah lava baru pasca erupsi hebat itu masih dapat dijumpai di kerucut Pusukbukit di sebelah barat dan kerucut Tandukbenua di sebelah utara. Terangkatnya Pulau Samosir hingga 450 meter dari elevasi semula (yang dapat dilihat dari lapisan2 sedimen danau di pulau ini) juga menunjukkan bahwa reservoir magma Toba telah terisi kembali, secara parsial. Studi seismik menunjukkan di bawah danau Toba terdapat sedikitnya dua reservoir magma di kedalaman 40-an km dengan ketebalan 6-10 km.
Kapan Toba akan kembali meletus dahsyat? Kita tidak tahu. Namun dilihat dari historinya butuh waktu sedikitnya 300 ribu tahun pasca letusan besar Toba untuk kembali menghasilkan letusan katastrofik. Memang sempat muncul kekhawatiran Toba akan kembali menggeliat pasca guncangan gempa megathrust Sumatra Andaman 2004 yang mencapai 9,15 Mw itu dengan episenter hanya 300 km di sebelah barat danau, namun sejauh ini belum terbukti. Kekhawatiran ini bukannya tanpa alasan. Krakatau bangkit dari tidur panjangnya selama 200-an tahun tatkala gempa besar mengguncang kawasan Selat Sunda di awal 1883 dimana getarannya terasakan hingga ke Australia.
II.5 Pulau Busur Sunda
a. Pulau Natuna
Litologinya berupa batuan beku (gabro, diorite, diabas, norit, amphibolit, serpentin, tuff) yang berkorelasi dengan Formasi Danau di Kalimantan. Endapan sediment berupa konglomerat dengan lempung dan andesit. Lempung ungu dan lempung coklat kemerahan yang ditemukan mirip dengan lempung di kepulauan Riouw dan Kalimantan yang berumur Trias atas.
b. Midai
Terletak 80km Barat Daya Natuna, berupa kubah basalt yang datar dengan cekungan dangkal dipuncaknya.
c. Pulau Anambas
Litologinya berupa batuan beku (gabro, gabro-porfiri, diabas, andesit) yang berkorelasi dengan batuan Pulu Melaju di utara Kalimantan Barat dan seri vulkanik Pahang di Malay Penisula.
d. Kepulauan Riau-Lingga
Kepulauan ini adalah hasil extension dari Malay Penisula, sehingga batuannya mirip dengan litologi di Malaya. Adapun pulau-pulau yang tedapat di kepulauan ini antara lain Sugi, Tjombol, Tjitlim, Kundur, Karimun, Batam, Bintan, Lingga.
e. Pulau Berhala
Terletak 30km ke Timur dari pelabuhan di Medan (Belawan Deli). 36 sampel batuan telah diteliti, diantaranya mengandung pegmatite, topaz, granit, dan mika.
f. Singkep
Merupakan penghasil timah terbanyak setelah Bangka dan Belitung. Bijih bauksit ditemukan pada batolit granit berdiameter 10-15km. Ditemukan juga dike diabas yang berumur lebih muda.
g. Pulau Bangka
Merupakan penghasil timah terbesar di Indonesia. Bijih ditemukan pada batolit granit berumur trias tengah. Juga ditemukan sebagai endapan alluvial dari pelapukan granit.
h. Pulau Belitung
Merupakan penghasil timah kedua terbesar di Indonesia setelah bangka. Formasi tertua terdiri dari seri pelitik dan sediment psammitic.
II.6 Periode Tektonik Sumatra
Penjelasan mengenai periode tektonik wilayah sumatera terbagi menjadi 3 daerah berdasarkan letak cekungan yang ada di sumatera yaitu cekungan Bengkulu yang menandakan forearc basin, cekungan Sumateratengah yaitu central basin dan cekungan Sumatera Selatan yang merupakan backarc basin. Berikut adalah penjelasan masing - masingperiode yang terjadi di masing - masing cekungan tersebut.
a. Cekungan Bengkulu (forearc basin)
Cekungan Bengkulu adalah salah satu cekungan forearc di Indonesia. Cekungan forearc artinya cekungan yang berposisi di depan jalur volkanik (fore - arc ; arc = jalur volkanik). Berdasarkan berbagai kajian geologi, disepakati bahwa Pegunungan Barisan( dalam hal ini adalah volcanic arc -nya) mulai naik di sebelah barat Sumatra pada Miosen Tengah. Pengaruhnya kepada Cekungan Bengkulu adalah bahwa sebelum Misoen Tengah berarti tidakada forearc basin Bengkulu sebab pada saat itu arc -nya sendiri tidak ada.Sebelum Miosen Tengah, atau Paleogen, Cekungan Bengkulu masih merupakan bagian paling barat Cekungan Sumatera Selatan. Lalu pada periode setelah Miosen Tengah atau Neogen, setelah Pegunungan Barisan naik, Cekungan Bengkulu dipisahkan dari Cekungan Sumatera Selatan. Mulai saat itulah,Cekungan Bengkulu menjadi cekungan forearc dan CekunganSumatera Selatan menjadi cekungan backarc (belakang busur).

Sejarah penyatuan dan pemisahan Cekungan Bengkulu dari Cekungan Sumatera Selatan dapat dipelajari dari stratigrafi Paleogen dan Neogen kedua cekungan itu. Dapat diamati bahwa pada Paleogen, stratigrafi kedua cekungan hampir sama. Keduanya mengembangkan sistem graben di beberapa tempat. Di Cekungan Bengkulu ada Graben Pagarjati, Graben Kedurang-Manna, Graben Ipuh (pada saat yang sama di Cekungan SumateraSelatan saat itu ada graben-graben Jambi, Palembang, Lematang,dan Kepahiang). Tetapi setelah Neogen, Cekungan Bengkulu masuk kepada cekungan yang lebih dalam daripada Cekungan Sumatera Selatan, dibuktikan oleh berkembangnya terumbu –terumbu karbonat yang masif pada Miosen Atas yang hampir ekivalen secara umur dengan karbonat Parigi di Jawa Barat (paraoperator yang pernah bekerja di Bengkulu menyebutnya sebagai karbonat Parigi juga). Pada saat yang sama, di Cekungan Sumatera Selatan lebih banyak sedimen-sedimen regresif (Formasi Air Benakat/Lower Palembang dan Muara Enim/Middle Palembang) karena cekungan sedang mengalami pengangkatan dan inversi.Secara tektonik, mengapa terjadi perbedaan stratigrafi pada Neogen di Cekungan Bengkulu yaitu disebabkan Cekungan Bengkulu dalam fase penenggelaman sementara Cekungan Sumatera Selatan sedang terangkat.

b. Cekungan Sumatera Tengah (central basin)
Pola struktur yang ada saat ini di Cekungan Sumatra Tengah merupakan hasil sekurang-kurangnya 3 (tiga) fase tektonikutama yang terpisah, yaitu Orogenesa Mesozoikum Tengah,Tektonik Kapur Akhir-Tersier Awal, dan Orogenesa Plio-Plistosen(De Coster, 1974).Heidrick dan Aulia (1993), membahas secara terperinci tentang perkembangan tektonik di Cekungan Sumatra Tengah dengan membaginya menjadi 3 (tiga) episode tektonik, F1 (fase 1)berlangsung pada Eosen-Oligosen, F2 (fase 2) berlangsung padaMiosen Awal-Miosen Tengah, dan F3 (fase 3) berlangsung pada Miosen Tengah-Resen. Fase sebelum F1 disebut sebagai fase 0 (F0) yang berlangsung pada Pra Tersier.1. Episode F0 (Pre-Tertiary)Batuan dasar Pra Tersier di Cekungan Sumatra Tengah terdiri dari lempeng-lempeng benua dan samudera yang berbentuk mozaik. Orientasi struktur pada batuan dasar memberikan efek pada lapisan sedimen Tersier yang menumpang di atasnya dan kemudian mengontrol arah tarikan dan pengaktifan ulang yang terjadi kemudian. Pola struktur tersebut disebut sebagai elemen struktur F0. Ada 2 (dua) struktur utama pada batuan dasar. Pertama kelurusan utara -selatan yang merupakan sesar geser (Transform/WrenchTectonic) berumur Karbon dan mengalami reaktifisasi selama Permo-Trias, Jura, Kapur dan Tersier. Tinggian-tinggian yang terbentuk pada fase ini adalah Tinggian Mutiara, Kampar, Napuh, Kubu, Pinang dan Ujung Pandang. Tinggian –tinggian tersebut menjadi batas yang penting pada pengendapan sedimen selanjutnya.2. Episode F1 (26 - 50 Ma) Episode F1 berlangsung pada kala Eosen-Oligosendisebut juga Rift Phase. Pada F1 terjadi deformasi akibat Rifting dengan arah Strike timur laut, diikuti oleh reaktifisasi struktur-struktur tua. Akibat tumbukan Lempeng Samudera Hindia terhadap Lempeng Benua Asia pada 45 Ma terbentuklah suatu sistem rekahan Transtensional yang memanjang ke arah selatan dari Cina bagian selatan ke Thailand dan ke Malaysia hingga Sumatra dan Kalimantan Selatan (Heidrick & Aulia,1993). Perekahan ini membentuk serangkaian Horst dan Graben di Cekungan Sumatra Tengah. Horst-Graben ini kemudian menjadi danau tempat diendapkannya sedimen-sedimen Kelompok Pematang. Pada akhir F1 terjadi peralihan dari perekahan menjadi penurunan cekungan ditandai oleh pembalikan struktur yang lemah, denudasi dan pembentukan daratan Peneplain. Hasil dari erosi tersebut berupa paleosol yang diendapkan di atas Formasi Upper Red Bed.3. Episode F2 (13 - 26 Ma) Episode F2 berlangsung pada kala Miosen Awal-Miosen Tengah. Pada kala Miosen Awal terjadi fase amblesan (sagphase), diikuti oleh pembentukan Dextral Wrench Fault secararegional dan pembentukan Transtensional Fracture Zone. Pada struktur tua yang berarah utara-selatan terjadi Release,sehingga terbentuk Listric Fault, Normal Fault, Graben, dan Half Graben. Struktur yang terbentuk berarah relatif barat laut-tenggara. Pada episode F2, Cekungan Sumatra Tengah mengalami transgresi dan sedimen-sedimen dari Kelompok Sihapas diendapkan.4. Episode F3 (13-Recent) Episode F3 berlangsung pada kala Miosen Tengah-Resendisebut juga Barisan Compressional Phase. Pada episode F3 terjadi pembalikan struktur akibat gaya kompresi menghasilkan reverse dan Thrust Fault di sepanjang jalur Wrench Fault yang terbentuk sebelumnya. Proses kompresi ini terjadi bersamaan dengan pembentukan Dextral Wrench Fault di sepanjang Bukit Barisan. Struktur yang terbentuk umumnya berarah barat laut-tenggara. Pada episode F3 Cekungan Sumatra Tengah mengalami regresi dan sedimen-sedimen Formasi Petani diendapkan, diikuti pengendapan sedimen-sedimen Formasi Minas secara tidak selaras.
c. Cekungan Sumatera Selatan ( backarc basin)
Blake (1989) menyebutkan bahwa daerah Cekungan Sumatera Selatan merupakan cekungan busur belakang berumur Tersier yang terbentuk sebagai akibat adanya interaksi antara Paparan Sunda (sebagai bagian dari lempeng kontinen Asia) dan lempeng Samudera India. Daerah cekungan ini meliputi daerah seluas 330 x 510 km2, dimana sebelah barat daya dibatasi olehsingkapan Pra-Tersier Bukit Barisan, di sebelah timur oleh PaparanSunda (Sunda Shield), sebelah barat dibatasi oleh Pegunungan Tiga puluh dan ke arah tenggara dibatasi oleh Tinggian Lampung.Menurut De Coster, 1974 (dalam Salim, 1995), diperkirakantelah terjadi 3 episode orogenesa yang membentuk kerangka struktur daerah Cekungan Sumatera Selatan yaitu orogenesa Mesozoik Tengah, tektonik Kapur Akhir - Tersier Awal dan Orogenesa Plio - Plistosen. Episode pertama, endapan - endapan Paleozoik danMesozoik termetamorfosa, terlipat dan terpatahkan menjadi bongkah struktur dan diintrusi oleh batolit granit serta telah membentuk pola dasar struktur cekungan. Menurut Pulunggono,1992 (dalam Wisnu dan Nazirman ,1997), fase ini membentuk sesar berarah barat laut-tenggara yang berupa sesar - sesar geser.Episode kedua pada Kapur Akhir berupa fase ekstensi menghasilkan gerak - gerak tensional yang membentuk grabendan horst dengan arah umum utara - selatan. Dikombinasikan dengan hasil orogenesa Mesozoik dan hasil pelapukan batuan -batuan Pra - Tersier, gerak gerak tensional ini membentuk struktur tua yang mengontrol pembentukan Formasi Pra - Talang Akar. Episode ketiga berupa fase kompresi pada Plio –Plistosen yang menyebabkan pola pengendapan berubah menjadi regresi dan berperan dalam pembentukan struktur perlipatan dan sesar sehingga membentuk konfigurasi geologi sekarang. Pada periode tektonik ini juga terjadi pengangkatan Pegunungan Bukit Barisan yang menghasilkan sesar mendatar Semangko yang berkembang sepanjang Pegunungan Bukit Barisan. Pergerakan horisontal yang terjadi mulai Plistosen Awal sampai sekarang mempengaruhi kondisi Cekungan Sumatera Selatan dan Tengah sehingga sesar -sesar yang baru terbentuk di daerah ini mempunyai perkembangan hampir sejajar dengan sesar Semangko. Akibat pergerakan horisontal ini, orogenesa yang terjadi pada Plio-Plistosen menghasilkan lipatan yang berarah barat laut-tenggara tetapi sesar yang terbentuk berarah timur laut-barat daya dan barat laut- tenggara. Jenis sesar yang terdapat pada cekungan ini adalah sesar naik, sesar mendatar dan sesar normal. Kenampakan struktur yang dominan adalah struktur yang berarah barat laut-tenggara sebagai hasil orogenesa Plio-Plistosen. Dengan demikian pola struktur yang terjadi dapat dibedakan atas pola tua yang berarah utara-selatan dan barat laut-tenggara serta pola muda yang berarah barat laut-tenggara yang sejajar dengan Pulau Sumatera.















KESIMPULAN

III.1 KESIMPULAN :
1. Pulau Sumatera secara garis besar terdiri dari 3 sistem Tektonik, yakni Sistem Subduksi Sumatera; system sesar Mentawai (Mentawai Fault System); dan Sistem Sesar Sumatera (Sumatera Fault System).
2. Berdasarkan rekonstruksi geologi oleh Robert Hall (2000), awal pembentukan wilayah Sumatera dimulai sekitar 50 juta tahun lalu (awal Eosen).
3. Sedikitnya terdapat 19 Segmen sesar dengan panjang tiap segmen ±60-200 km; yang merupakan bagian dari Sistem Sesar Sumatera (Sumatera Fault System) dengan panjang ±1900 km
4. Danau Toba yang berada di pulau Sumatera merupakan salah satu bukti nyata Super Volcano dan merupakan sisa dari Letusan Kaldera mahadahsyat terbesar (skala 8 VEI)
III.2 KRITIK dan SARAN :
Sebagai insan yang manusiawi; yang takkan pernah bisa tuk sempurna, maka tim penulis dengan tangan terbuka siap menerima berbagai kritik dan saran guna melengkapi karya tulis yang belum sempurna ini. Tak ada gading yang tak retak; tak ada mawar yang tak berduri; demikianpun tak ada ide / tulisan yang sempurna. Namun demikian bukan berarti kita menerimanya begitu saja. Dengan adanya suplemen pengetahuan tambahan dari para pembaca serta masukkan yang konstruktif diyakini tim penulis dapat menjadikan tulisan ini lebih pedagogis dan menambah wawasan siapapun yang membacanya. Berangkat dari tujuan ‘berdaya guna’ tesebutlah, maka penulis ingin berbagi apa yang telah diketahuinya tentang Kondisi Tektonik Pulau Sumatera.
Besar harapan tim penulis, kiranya tulisan ini dapat bermanfaat dan untuk itulah, tim penulis mempersilahkan pihak manapun untuk memberikan kritik dan saran atas tulisan ini.

Teriring salam dan Hormat;

GEOFISIKA
For a better tomorrow

Related Post:

1 komentar:

Anonim mengatakan...

Menarik sekali penelitianya

Poskan Komentar

 
;