HARDI PRASETYO: MENGENAL MUD DIAPIRISME DI CEKUNGAN BALI-FLORES
CEKUNGAN BALI‑FLORES:
TRANSISI GEOLOGI DARI EKTENSI KE DEFORMASI KOMPRESI
Makalah dipresentasikan dan diterbitkan pada:
PROCEEDINGS INDONESIAN PETROLEUM ASSOCIATION
Twenty First Annual Convention, October 1992
Diterjemahkan ke dalam Bahasa Indonesia
DAFTAR ISI
SARI
Data seismik refleksi analog dan digital (analog and multi-channel seismic reflection), data gayaberat (gravity) dari berbagai sumber, sumur pemboran (drill‑holes), dan sistem pemetaan (mapping system) menggunakan mosaik side scan SeaMARC II dari Flores Basin, menyediakan suatu basis data yang sangat bernilai untuk menentukan perkembangan geologi dan tektonik zona Lipatan-sesarnaik busur belakang Bali‑Flores (Bali‑Flores back arc fold-thrust).
Suatu kelanjutan struktur berorientasi barat-timur sepanjang 800 km di daerah timur busur belakang Sunda (Sunda backarc region) semuanya telah memberikan kepercayaan terhadap adanya keseragaman dari arah konvergen (convergence direction) antara Lempeng-lempeng Indo‑Australian dan Eurasian. Transisi ke arah barat dari suatu prisma akrasi yang berkembang baik (well defined accretionary wedge), menjadi struktur yang menunjukkan berkurangnya jumlah pemendekan (shortening).
Fenomena back arc thrusting di utara Flores dapat digunakan sebagai suatu model yang ideal dari tahap awal pembalikan busur (arc reversal polarity), dimana kerak samudera Flores Basin menunjam (subducting) ke selatan di bawah busur volkanik. Hal ini berlawanan dengan subduksi ke arah utara kerak kontinen Australia (Australian continental crust) sepanjang Palung dalam Timor (Timor Trough).
Sementara itu Cekungan Bali (Bali Basin) merepresentasikan suatu analogi yang modern dari tahapan awal pembentukan foreland fold‑thrust belt, disini Paparan Sunda (Sunda Shelf) mengalami pembusuran ke bawah (down bowed) ke selatan menghasilkan deformasi kompresi (compressional deformation) sepanjang tepian selatan dari Bali Basin. Daerah busur belakang dari busur Sunda bagian timur saat ini mengalami tahapan awal penutupan (initial closing basin stage), dan pada tahap perkembangan ke depan akan membentuk suatu zona sutur (suture zone).
Data seismik dan sumur pemboran telah mendukung beberapa perkembangan geologi dan tektonik di daerah penyelidikan, yaitu: (1) kebanyakan dari tepian utara cekungan menunjukkan rezim tektonik ekstensi yaitu peregangan (extensional rifting tectonic regime) pada Paleosen; (2) tektonik ekstensi ini selanjutnya telah diinversi (inversion) menjadi pola struktur Lipatan Sunda "Sunda Fold structural styles”; (3)downbowing atau (flexural) pada tenggara Sunda Shield margin (tepian cekungan utara) terjadi pada bagian selatan di bawah punggungan volkanik (volcanic ridge); dan (4) pembentukan zona back arc fold-thrust sejak Neogen berasosiasi dengan baik tumbukan tepian Australia-Busur Banda maupun penunjaman Roo Rise (oceanic plateau) di Parit Sunda (Sunda Trench) di selatan Bali.
PENDAHULUAN
Gambar 1.
Cekungan Bali‑Flores berlokasi di bagian tenggara tepian Sunda Shield. Cekungan lurus memanjang, dan membentuk suatu depresi dalam (deep depression) yang secara tektonik menempati bagian timur busur belakang Sunda (eastern Sunda back arc region), Indonesia Timur.
Secara keseluruhan, busur belakang terdiri dari beberapa daerah depresi dalam (deep depression) yang memanjang timur-barat, dari barat ke timur termasuk Bali Basin, Lombok Trough, Flores Basin, dan Banda Basin.
Bali‑Flores back‑arc basin telah dipelajari oleh beberapa penulis antara lain pionir kompilasi oleh Hamilton (1979). Silver et al (1983a, 1986), Usna et al (1983), Prasetyo (1984), Prasetyo dan Dwiyanto (1986), McCaffrey dan Nabalek (1987) lebih mendifinisikan karakteristik dan keberadaan thrust zone dari studi penampang seismik refleksi, pemetaan menyamping (side‑scan mapping), seismicity, dan data lainnya.
Bali‑Flores Basin seperti halnya cekungan dalam (deep basin) di Indonesia Timur termasuk Makasar, Bone, South Banda, Sula (North Banda), Gorontalo, dan Sulawesi Basins dimana semua kejadian dan asal-usulnya masih menjadi hal yang kontroversi.
Pertanyaan penting adalah bagaimana cekungan-cekungan yang unik tersebut terbentuk dan perkembangan selanjutnya. Cekungan terletak didalam zona tumbukan yang aktif (active collision) antara tiga lempeng litosfera utama (three major lithospheric plates). YaituLempeng-lempeng Eurasian, Indo‑Australian, Pacific. Beberapa ilmuwan (a.l. Taylor and Kasner, 1983; Silver et al., 1985; dan Prasetyo, 1988) secara spesifik telah menyebutkan beberapa cekungan tersebut sebagai cekungan tepian (marginal basins), dimana secara umum dibatasi pada cekungan yang dialasi oleh basement oleh kerak samudera.
Cekungan tepian dapat dibentuk sekurang-kurangnya oleh lima alternatif mekanisme (Silver and Ranging, 1991) termasuk: (1) pemekaran busur belakang (back arc spreading) seperti Sulu Sea, (2) eksktensi dari sistem (rift global) pada ujung dari kontinen (edge of the continent), (3) pemisahan tepian benua oleh proses tumbukan atau tektonik estrus (extrusion tectonics), (4) pemerangkapan bagian dari salah satu cekungan samudera yang besar (trapping of a part of a once larger ocean basin) seperti Banda Sea, dan (5) pembentukan cekungan secara Tran tensional oleh pergerakan dari lempeng utama melewati suatu tepian benua (the movement of a major plate past a continental margin).
Gambar 2.
Suatu studi rinci penampang seismik refleksi bersaluran tunggal dan ganda yang tersedia dari berbagai sumber di utara pulau-pulau Bali, Lombok, Barat Sumbawa, sangat jelas mengidentifikasikan suatu struktur basement blok dan rift (acoustic basement blocks and rift structures). Berkembangnya struktur tersebut diperkirakan merupakan tilted blocks atau peregangan kerak (rifted crust) yang berasal dari benua (continental origin), di bawah lingkungan tektonik ekstensi (extensional tectonic).
Struktur rift Paleosen telah diidentifikasikan pada sekuen stratigrafi yang lebih dalam pada cekungan busur muka di selatan Bali-Lombok (Weitze and Prasetyo, 1991A), di Selat Makassar (Prasetyo and Kumala, 1990) seperti di Selatan Sulawesi (Gerrard et al., 1992).
Beberapa penulis (a.l. Hamilton, 1979; Silver et al., 1983 and 1986; Prasetyo and Dwiyanto, 1986; and McCaffrey and Nabalek, 1987) tanpa penjelasan lebih jauh telah percaya bahwa Flores Basin dialasi oleh kerak samudera.
Walaupun terdapat bervariasinya asal-usul basement sepanjang Bali‑Flores Basin, aktivitas tektonik yang sekarang dari kawasan ini di dominasi oleh sistem tektonik kompresi (compressional tectonic system).
Kompresi terkait dengan deformasi ini telah diakomodasikan oleh Flores thrust zone di timur, Lombok fold‑thrust zone di bagian tengah, dan Bali Fold ke arah utara dari Bali bagian barat.
Cekungan busur belakang Bali‑Flores relatif belum dieksplorasi, sedangkan beberapa sumur yang telah dibor kebanyakkan berada di tepian di baratlaut cekungan (berbatasan dengan Pulau Kangean). Sumur-sumur ini telah mengkontribusikan pemahaman dari urutan stratigrafi, namun telah ditutup dan dibatalkan karena alasan ekonomi.
Makalah ini merupakan suatu tinjauan dari cekungan laut dalam dimana dapat digunakan sebagai informasi untuk aktivitas eksplorasi pada masa mendatang, khususnya pada kawasan frontier di kawasan timur Indonesia. Ringkasan geologi regional dan perkembangan tektonik Bali‑Flores Basin, suatu sona transisi morfo-tektonik dari kawasan barat ke timur Indonesia akan didiskusikan.Perhatian khusus akan diberikan pada ciri-ciri struktur extensional (rifted) dibagian tenggara Sunda Shield margin yang selanjutnya diinversi, dan terletak ke utara dari Lombok. Fenomena ini selanjutnya akan digunakan sebagai contoh ideal untuk suatu lingkungan tektonik ekstensi yang selanjutnya telah dibentuk kembali oleh rezim tektonik kompresi.
Baik kalangan perusahaan minyak maupun institusi pendidikan telah memberikan perhatian yang lebih besar pada prospek ke depan hidrokarbon di laut dalam Cekungan Bali‑Flores karena dan mempunyai keunikan geologi dan tektoniknya. Makalah ini juga digunakan sebagai suatu usulan ilmiah (scientific proposal), untuk melakukan melaksanakan penampang seismik dalam deep seismic profiling (DSP) memotong busur muka fore‑arc dan busur belakang Bali. Suatu survei DSP memotong Laut Banda ke tepian benua Australia di timur Timor, telah sukses dilaksanakan untuk pertama kalinya di Indonesia dan bahkan di Asia Tenggara February (Prasetyo et al., 1992).
BASIS DATA DAN STRATEGI UNTUK PENERAPAN YANG KHUSUS
Gambar 3.
Enam survei seismik yang dilaksanakan secara terpisah antara tahun 1980 dan 1991 digunakan sebagai baselines informasi utama (Figure 3). Kualitas data bervariasi dari survei ke survei, termasuk:
(1) penampang seismik Single channel reflections dari Rama‑12 Expedition (1981) mencakup darah busur belakang dari Bali ke Banda Sea;
(2) Multi-channel reflections dari pelayaranan Pacific (1982) di utara Bali;
(3) Single channel reflections dan side‑scan images of SeaMARC II dihasilkan oleh Sinta Expedition (1983) di utara Flores;
(4) Single channel reflections dari ekspedisi Toraja I (1991) menggunakan K/R Baruna Jaya III dikelola BPPT di utara Bali dan di sekitar Kangean; dan
(5) empat regional multichannel reflections di utara Lombok dan Sumbawa dihasilkan oleh British Petroleum (1991).
(6) Data gravity dari Ekspedisi Rama‑12 sebelumnya telah dikompilasi oleh Silver et al. (1983) mencakup bagian barat dari Banda Sea, dan dari McCaffrey dan Nabalek (1987) khususnya di Bali Basin.
(7) Data batimetri telah dikumpulkan selama Ekspedisi Toraja I, sementara itu peta fisiografi telah dikompilasi dalam kerangka kerjasama dengan United States Geological Survey (USGS) in 1987.
(8) Seismik refleksi multichannel telah digunakan untuk memperjelas dan mendefinisikan pola struktur dalam, khususnya kejadian stuktur berhubungan dengan ekstensi (rift). Lebih jauh lagi, ia digunakan untuk menelusuri ciri-ciri struktur tersebut dari tepian utara berlanjut ke bawah ciri-ciri komplek deformasi di selatan dari Lombok Trough.
(9) Integrasi seismik refleksi bersaluran tunggal dan ganda, batimetri, citra SeaMARC II side‑scan dari sumur-sumur eksplorasi menyediakan informasi yang dibutuhkan untuk mengkonstruksikan suatu pandangan 3‑D dari kerangka struktur dan memprediksi waktu kejadian even dari struktur tersebut.
KEDUDUKAN TEKTONIK REGIONAL
Komplek Tumbukan Indonesia Timur
The Eastern Indonesia Collision Complex
Indonesia Timur dicirikan oleh suatu kumpulan masa daratan atau fragmen dan sejumlah cekungan laut dalam (deep sea basins) yang mempunyai asal usul yang berbeda. Beberapa diantaranya merupakan pemerangkapan diantara konvergensi lempeng-lempeng Pasifik, Asia Tenggara (Eurasian), dan Indo-Australia (Gambar. 2).
Ciri-ciri tersebut memperlihatkan suatu variasi dari pola dan kedudukan struktur, aktivitas tektonik, ketebalan sedimen, dan kedekatan jarak dengan busur atau tepian benua.
Tumbukan antara busur Sunda bagian timur (disebut sebagai Busur Banda) dan Barat laut Australia membentuk batas selatan dari mosaik tektonik elemen ini.
Namun, mekanisme bagaimana tumbukan tektonik tersebut terjadi masih tetap menjadi hal yang kontroversi. Zona tumbukan ini relatif pada tahapan evoluasi yang muda dan sangat sama pada beberapa aspek terhadap sistem parit-busur yang Normal (normal arc‑trench systems).
Di sebelah timur P. Sumba, kerak samudera India telah sepenuhnya menunjam dan sekarang Kerak Australia menyesar ke bawah dari Busur Banda. Lebih ke barat lagi dari zona tumbukan,
Busur Sunda melebar pada tepian tenggara Asia dimana terdiri dari satu sistem konvergen yang klasik (classic convergent systems), dimana kerak samudera India-Australia yang berumur tua (>150 Jt) mengalami subduksi sepanjang Parit Sunda (Sunda Trench).
Telah umum diketahui bahwa lempeng India-Australia bergerak kearah utara relatif terhadap tenggara lempeng Asia, pada kecepatan kira-kira 7,5 cm/th (a.l. Curray 1989).
Pulau-pulau di Jawa, Bali, Lombok dan Sumbawa diduga telah dibentuk oleh pembangunan busur volkanik pada suatu tepian pasif di tenggara dari Paparan Sunda (passive southern margin of the Sunda Shelf).
Sumba merepresentasikan pengangkatan basement busur muka (uplifted fore‑arc basement) yang telah terperangkap pada cekungan busur muka yang sekarang (present fore‑arc basin, Reed et al., 1986).
Beberapa bukti-bukti menunjukkan bahwa perkembangan geologi Sumba dapat dianalogikan dengan Doang Borderland yang berlokasi pada bagian pojok dari tepian Sunda Shield margin (Weitze et al., 1991A).
Cekungan Busurmuka Lombok (Lombok forearc basin), yang terletak di sebelah barat Sumba, dicirikan oleh struktur rift pada horizon stratigrafi yang lebih dalam (deeper stratigraphic horizons, Weitze et al., 1991A).
Zona transisi Busur Sunda-Banda merekam dua thrust zones yang sejajar, keduanya di daerah busur muka fore‑arc region dan busur belakang. Satu di Busurmuka direpresentasikan sebagai backthrust (Sawu Thrust) dan yang lainnya di busur belakang disebut sebagai Flores back‑arc thrust. Kedua sistem sesar naik tersebut kemungkinan berhubungan (Silver and Reed., 1987).
Daerah busur belakang memperlihatkan suatu zona yang secara lateral tidak berlanjut dari back‑arc thrusting. Struktur thrusts ini menghasilkan sedikit prisma akrasi yang muda.
Pola Morfo-Struktur dari Busur Belakang Bali-Flores dan daerah sekitarnya
Busur belakang Sunda (Sunda Backarc Region) bagian timur dan daerah sekitarnya terdiri dari mosaik komplek terdiri dari delapan ciri-ciri morfo-struktur yang berbeda (Figure 1).
Di daerah utara termasuk:
(1) SE Sunda Shelf and margin,
(2) Makasar extensional (rifted) Basin,
(3) Doang Borderland,
(4) SW Sulawesi Margin,
(5) Salayar Ridge, dan
(6) Bone (rifted) Basin.
Bagian tengah ditempati oleh cekungan busur belakang terdiri dari:
(7) Bali Basin,
(8) Lombok Trough,
(9) Flores Basin, dan
(10) Wetar Subbasin.
(11) Bagian selatan dibentuk oleh pulau volkanik Bali‑Flores.
Ciri-ciri morfo-struktur tersebut menunjukkan perbedaan pada asal-mula (origin), kedudukan tektonik (tectonic setting), kedudukan tektonik dan juga pengembangan geologi.
Kerangka Tektonik dari Bagian Timur Busur Belakang
Kawasan busur belakang Indonesia Timur merupakan suatu yang komplek, dalam kaitan dengan kejadiannya dan perkembangan tektoniknya (origin and tectonic development).
Bali Basin di bagian barat relatif lebar dan dangkal. Utara dari Lombok sampai Sumbawa tengah, Lombok Trough sempit dan dalam. Cekungan Flores kearah timurnya sempit dan menjadi lebih dalam dengan dasar laut mencapai kedalaman 5000 m.
Dari Lombok sampai Flores timur, kedalaman dari cekungan terdapat sepanjang tepian selatan dengan kenampakan seperti palung (trough) atau (trench) sebagaimana yang dapat diamati baik dari penampang batimetri dan penampang seismik.
Morfologi-tektonik tersebut menunjukkan suatu sistem sesar naik (thrust system) atau bagian depan terdeformasi (deformation front), dimana berkembang di utara dari lereng Busur Sunda bagian timur.
Kearah Timur, Bali‑Flores Basin dipisahkan dari South Banda Basin oleh serangkaian punggungan bawah laut dengan arah Timurlaut (NW‑trending submarine ridges) yang memanjang dari P. Salayar sampai P. Bonerate.
Laut Banda (Banda Sea), yang merupakan ciri yang menonjol di daerah busur belakang, terdapat di belakang Busur Banda dan telah mengalami deformasi sebagai hasil tumbukan antara tepian kontinen Australia dan busur muka (e.g. Prasetyo, 1985; McCaffrey, 1987). Geologi dan struktur daerah ini sangat komplek.
Tektonik kompresif di kawasan Banda Basin disebabkan oleh tumbukan busur kontinen, yang diekspresikan sepanjang tepian selatannya. Posisi ini didukung oleh data mekanisme kegempaan dangkal (shallow earthquake focal mechanism) dimana memperlihatkan bahwa Laut Banda secara tektonik aktif.
Aktivitas ini disebabkan oleh adanya dua aktivitas yaitu strike‑slip faults dan thrust faulting sepanjang tepian Banda Sea (memanjang dari Flores thrust ke Wetar the thrust). Tidak ada mekanisme kegempaan ekstensi yang dilaporkan, memberikan kepercayaan bahwa Laut Banda menutup ‘the Banda Sea is closing’.
Sebagai tambahan hal menarik dari Banda Sea bahwa cekungan merupakan campuran dari tepian kontinen dan fragmen kerak samudera yang sebagian atau seluruhnya berasal dari tepian Australia (Silver et al., I985; Prasetyo, 1985 and 1988).
Umur dari cekungan ini belum dapat dipastikan, namun dari rendahnya aliran panas (low heat flow), liniasi megnet (magnetic lineations), dan pengukuran kedalaman basement kerak samudera memberikan hasil yang konsisten terhadap perkiraan umum Tersier Bawah atau Kapur Atas (Prasetyo, 1988).
Kebanyakan dari daerah-daerah yang berlokasi di utara dari cekungan busur belakang yang sekarang (e.g. Timur dari Kangean) mempunyai beberapa kesamaan ciri-ciri dari perkembangannya. Kawasan ini melibatkan suatu aktifitas tektonik peregangan busur belakang (rifted back‑arc) pada umur Paleosen‑Eocen dengan arah struktur timur barat, yang sejajar dengan arah busur volkanik, arah Utara-Selatan (pada kasus Makasar Basin).
Doang Borderland terletak di tepian baratlaut Flores Basin terdiri dari punggungan diselingi palung-palung (intervening troughs). Borderland ini bisa memainkan peran penting pada pembentukan Flores Basin.
GEOLOGI DAN PERKEMBANGAN STRUKTUR TEPIAN UTARA CEKUNGAN BUSUR BELAKANG
Umum
Pemahaman kerangka geologi dan struktur dari daerah di utara daerah busur belakang Sunda Bagian Timur adalah kritis karena tiga alasan:
(1) padatnya cakupan multichannel seismic reflections juga sejumlah sumur eksplorasi;
(2) ketersediaan data dan informasi menyediakan suatu basis data yang bermakna, khususnya untuk mempelajari dan memahami sistem Rift Paleogen dimana dihasilkan dari ekstensi regional dan selanjutnya dimodifikasi oleh tektonik inversi (tectonic inversion); dan
(3) informasi terkait dengan aspek pengontrol waktu terhadap bentuk lempeng lebih bawah dari Bali‑Flores thrust‑fold system.
Gambar 4.
Paparan Sunda Tenggara dan Tepiannya
Bagian tenggara Sunda Shelf (Gambar 4) mempunyai rata-rata kedalaman dasar laut sekitar 200 m secara struktur terdiri dari pungungan atau basement high berorientasi Timurlaut-Baratdaya, yang dibatasi oleh sesar-sesar dan diselingi oleh Palung (intervening Troughs) atau basement low.
Ketebalan sedimen berkisar dari 1 sampai 2 km, dan secara lokal lebih dari 3km dimana kebanyakkan terdapat di dalam struktur palung. Umur dari batuan basement di timur dari Sunda Shelf berkisar pada umur dari 58 Jt sampai 140 Jt dan terdiri dari batuan-batuan klastik dan metasedimen volkanoklastik, volkanik dan granitik. Sekuen sedimen paling tua berumur Paleosen.
Topografi punggungan arah timur-barat yang berkembang di tepian selatan Sunda Shelf termasuk pulau-pulau terangkat yaitu Kangean, Sepanjang dan Madura. Struktur tinggian ini telah terangkat oleh compressional inversion dan pengangkatan mungkin berlanjut hingga sekarang (Gambar 5).
Gambar 5.
Daerah di tenggara Pulau Sepanjang ditempati oleh daerah depresi dengan arah Timurlaut disebut sebagai Lombok Sub‑Basin, yang dibatasi oleh Sepanjang Ridge ke utara dan basement high Timur-Barat ke selatan (Gambar 4).
Lombok Sub‑Basin, seperti halnya kebanyakkan cekungan berhubungan dengan rift (rift‑related basins) dapat dicirikan oleh tiga fase tektonik dan sejarah evolusi sedimentasi (Harding, 1984). Secara kronologi urutan fase tektonik adalah ‘pre‑rift phase’, ‘a rift phase’, dan ‘a sag or post‑rift phase’.
Semua dari fasetersebut melibatkan perbedaan pada geometri cekungan (basin geometry), bentuk sesar (style of faulting), deformasi struktur (structural deformation) dan urut-urutan stratigrafi (stratigraphic succession). Diikuti dengan berhentinya tektonisme terkait dengan rift adalah yang keempat ‘wrenching phase’.
Sekuen rift‑sag dapat diidentifikasikan pada penampang seismik dan dikonfirmasikan pada data sumur. Rifting ini berasosiasi dengan struktur-struktur half graben, graben, and tilted block yang selanjutnya diikuti dengan pengisian dengan sedimen synrift Paleocene terdiri dari sekuen sedimen non‑marine, deltaic and shallow marine.
Penampang seismik multichannel yang telah diproses ‘Amplitude processed’ (BP‑series) telah memperlihatkan keberadaan dari very high amplitude reflectors di dalam sekuen Rift, yang tampaknya dari lapisan batubara yang dapat diikuti pada seluruh penampang (Newcome, 1991, oral communication).
Rifting pada Paleogen tampaknya telah berlangsung sebagai respon terhadap even regional yang terjadi di seluruh Sunda Shield khususnya pada tepian tenggara. Sekuen syn‑rift selanjutnya diikuti oleh sedimentasi post‑rift (sag basin).
Even wrenching tectonic di Lombok Sub‑Basin dicirikan oleh tektonik inversi yang berawal dari Middle Miocene dan berlangsung hingga Recent time. Inversi ini menghasilkan struktur dengan arah utara Timur-Barat yaitu grabens, half grabens, thrusts dan large scale fold (Gambar 6) termasuk diantaranya Kangean‑Sepanjang anticlinal ridge yang merupakan pola struktur dari "Sunda Fold". Sekuen sag basin (post‑rift) dibeberapa tempat diinterupsi dengan even tektonik inversi.
Gambar 6.
Sebagai konsekuen sekuen post‑inversion secara lokal diendapkan pada tinggian-tinggian topografi. Pada rumpang lereng selatan, sekuen sedimen sag‑basin juga dipengaruhi oleh downbowed, atau flexed ke arah selatan dari tepian tenggara Sunda Shield, dimana awalnya tampak pada Pliosen dan kemungkinan berlanjut hingga sekarang. Even ini akan memainkan peran penting pada pembentukan foreland fold‑thrust sepanjang Bali‑Lombok Basin.
Doang Borderland (DB)
Doang Borderland secara mendasar dibangun oleh Doang Platform dengan arah timurlaut-baratdaya dibagian utara (Gambar 1 & 4) dan Paternoster Platform yang lebih kecil di bagian baratdaya. Borderland ini dikelilingi oleh daerah depresi termasuk diantaranya South Makasar Basin di utara, Spermonde Trough berarah baratlaut di timurlaut, ke baratlaut dengan Flores Basin dan di tenggara oleh escarpment yang menonjol, dan Lombok Trough di baratdaya. Doang Trough berarah timurlaut-baratdaya memisahkan Sunda Shelf bagian tenggara di bagian barat dengan Doang Borderland di bagian timurnya. Tepian Doang “Doang Margin (DM)’ adalah depresi yang merepresentasikan oleh continental slope yang jelas dimana memisahkan Doang Platform di utara dari Paternoster Platform di selatannya. Doang Margin telah tenggelam sejak Miosen Atas. Penenggelaman ini berasosiasi dengan progradasi kearah selatan dari Karbonat Paparan Carbonate Shelf berumur Miosen (Figure 7).
Mosaik SeaMARC II side‑scan dan penampang single channel profiles (Silver et al. 1986) memperjelas kerangka struktur pada bagian ujung tenggara dari Doang Borderland dimana juga merepresentasikan bagian lereng terluar (outer slope) dari Flores Basin.
Sesar-sesar yang berarah timurlaut-baratdaya merepresentasikan reaktivasi dari sesar basement yang lebih tua (older basement faults), karena ia sejajar dengan sesar-sesar tua yang terkurbur, yang dipetakan pada Sunda Shelf. Karena Borderland pada beberapa bagian mempunyai analogi dengan kerangka struktur dan stratigrafi dari Lombok Sub‑Basin, maka reaktivasi telah melibatkan struktur Early Paleocene rift.
Reaktivasi telah melengkung sebagai respon terhadap perkembangan Parit Flores (Flores Trench) sejak Neogen. Sebagai alternatif sesar-sesar berorientasi timurlaut mungkin disebabkan oleh:
(1) pelengkungan sistem busur (bending arc system) pada Miosen, berhubungan dengan perkembangan sistem parit-busur (Sulawesi arc‑trench system) yang condong ke barat, dimana ujung tenggara dari Doang Borderland berlokasi pada pertemuan tiga elemen struktur ‘triple junction’ dari Trench‑Strike slip‑Trench;
(2) mekanisme yang mungkin adalah strike‑slip faulting terkait dengan tumbukan (collision) karena arah dari sesar-sesar kira-kira mendekati 30° dari yang diperkirakan pada arah konvergensi di Flores Trench (Silver et al., 1986).
PERKEMBANGAN GEOLOGI DAN POLA STRUKTURCEKUNGAN BUSUR BELAKANG BALI-FLORES
Gambar 7.
Bali Basin
Bali Basin (Gambar 4) merupakan suatu cekungan yang sempit (100 x 200 km), bentuk setengah lingkaran (dilihat dari selatan), dengan kedalaman air secara gradual menjadi lebih dalam kearah timur dan mencapai kedalaman maksimum 1,5 km. Cekungan dibatasi ke utara oleh Kangean‑Madura Ridge berarah timur-barat yang berkembang pada batas selatan Sunda Shelf dan membentuk suatu lereng yang gradual ke selatan.
Di bagian Timur, Bali Basin menyatu dengan Lombok Trough, dan kearah selatan Bali volcanic island menghentikan cekungan dengan lereng yang sangat terjal.
Kearah barat Bali Basin merupakan kelanjutan dari cekungan sedimen North Jawa dan daerah depresi Selat Madura.
Cekungan menerima transpor sedimen dari utara (Sunda Shelf), dari barat (Madura Strait and Northeast Jawa), dan terutamanya dari selatan (Bali and Lombok volcanic islands).
Figure 8 adalah peta digital gravity yang mencakup daerah Bali and Lombok‑Trough yang dimodifikasikan dari McCaffrey and Nabalek (1987).
Secara umum, Bali Basin berasosiasi dengan strong negative gravity anomaly pada bagian dalam dari cekungan dan meningkat nilai gravity di pulau volkanik. Nilai rendah gravity mencapai di bawah ‑60 mGal di utara dari Selat Lombok dan selat antara Lombok dan Sumbawa. Daerah sebelah barat dari Bali Basin dicirikan oleh anomali gravity anomaly yang positif dengan suatu closure dari + 20 mGal. Madura‑Kangean Ridge berasosiasi dengan tinggian gayaberat (gravity high) sebesar 40 sampai 60 mGal, tampaknya terkait dekatnya batuan basement dengan densitas yang tinggi pada dasar laut (Ben‑Avreham and Emery, 1973; McCaffrey and Nabalek, 1987).
Gambar 8.
Jenis basement yang mendasari Bali Basin tetap menjadi bahan perdebatan. Tiga alternatif jenis kerak adalah:
(1) Kerak transisi (transitional crust, Curray et al., 1977; Hamilton, 1979) dimana mempunyai ketebalan antara kerak samudera dan kontinen;
(2) Kerak samudera (Oceanic crust, Ben-Avreham and ‑ Emery, 1973) terutama didasarkan pada posisi dari kelanjutan kearah barat dari Flores Basin; dan
(3) Kerak benua (Continental crust, McCaffrey and Nabalek, 1987) mempunyai ketebalan dan asal-usul yang sama seperti yang ada di bawah Sunda Shelf.
Gambar 9.
Penampang seismic reflection barat dari Bali Basin merekam pola struktur fold‑thrust structural style yang melibatkan basement (Gambar 9A). Hal itu dicirikan oleh daerah dengan pengangkatan basement yang menonjol (significant uplifted basement), beberapa diantaranya sangat jelas memperlihatkan struktur fold‑thrust. Kenampakjan struktur ini berasosiasi dengan gravity closure sebesar +20 mGal.
Gambar 10
Struktur fold‑thrust tampaknya terkait dengan cekungan sedimen Tersier North Jawa dimana ditunjukkan oleh foreland fold-thrust belt. Reflektor basement yang diduga sebagai basement Pre‑Tertiary (Cretaceous) dari the Sunda Shelf dapat diikuti sampai ke tepian cekungan utara di bawah Kangean‑Sepanjang Ridge (Gambar 9B). Kelanjutan dari pembusuran bagian tepian tenggara Sunda Shelf kedalam bagian terdalam cekungan memberikan dugaan bahwa relief batimetri (bathymetric relief) yang terbaik dijelaskan dengan pembusuran adanya downbowing ke bawah dari kerak daripada downwarping berasosiasi dengan penipisan kerak (thinning of the crust) seperti kasus di Makasar Basin.
Deformasi yang terjadi terkonsentarasi sepanjang tepian selatan dari Bali Basin, yang telah terbentuk sebagai struktur compressional fold atau menyerupai diapir, selanjutnya disebut sebagai Bali Fold (Gambar 9C and D). Lipatan tersebut merupakan embrio awal dari diapirism. Kebanyakan lipatan-lipatan yang berkembang di daerah ini termasuk seluruh penampang sedimen dan tidak ‘truncated’.
Elemen Morfo-struktur “Bali Fold” sangat mungkin merupakan propagasi ke barat dari Flores Thrust Zone. Lipatan yang melebar kearah selatan menghasilkan sedikit ciri-ciri morfologi dan menunjukkan sedikitnya total konvergensi. Kearah barat Bali Fold kehilangan ekspresi permukaan (pada dasar laut).
Selat Lombok yang terletak di tenggara dari Bali Basin dan memisahkan pulau Bali timur dan Lombok barat. Selat ini berasosiasi dengan depresi yang berarah timurlaut-baratdaya yang kemungkinan berhubungan dengan adanya sesar yang memotong busur (cross‑arc faulting).
Lombok Trough
Lombok Trough (Gambar 4) yang memanjang dari utara dari Lombok ke Sumbawa Tengah terletak diantara Bali Basin di barat dan Flores Basin di timur. Palung ini memanjang Timur-Barat, pendek (panjang 100 km) secara struktur sempit (lebar 50 km), dengan morfologi punggungan berarah timur-barat sepanjang tepian selatan.
Gambar 11.
Batimetri palung terletak pada kedalaman dasar laut 1,5 km, dimana punggungan selatan dengan kedalaman antara 1000 sampai 1300 m. Beberapa karakteristik dari Lombok Trough dan Flores Basin telah membuat beberapa ahli menyimpulkan bahwa Lombok Trough didasari olehkerak samudera sebagai kelanjutan dari Flores Basin.
Gambar 12.
Empat penampang baru multichannel seismic regional, ‘migrated’, memotong dari rumpang lereng utara (slope break) sampai dasar dari lereng busur, sangat jelas merekam struktur rift (extensional) dan tilted block pada Lombok Sub‑Basin yang dapat diikuti terus ke bawah sampai pada deformation front (thrust front) dari selatan dari struktur palung (Gambar 10).
Beberapa punggungan terkubur (berried ridges) atau gunung bawah laut seamounts terdapat di tepian lereng utara (Gambar 11 A & B). Komplek punggungan di selatan dengan orientasi timurlaut-baratdaya (200 °E) ditunjukkan oleh rangkaian Lipatan-lipatan dibatasi oleh sesar naik condong ke selatan (folds bounded by a south dipping thrust). Konvergen sebagaimana dicirikan oleh serangkaian folds, meningkat pada amplitude dan lebarnya di selatan. Di sayap utara antiklin tampaknya dipotong oleh sesar naik condong ke selatan (south dipping thrust faults), namun beberapa diantaranya tidak muncul ke permukaan. Konvergen antara tepian utara dan lereng busur di selatan terjadi di timur dari Lombok Trough (Figure 11C), membuktikan bahwa palung menutup dan suatu zona sutur (suture zone) mulai terbentuk.
Flores Basin
Flores Basin adalah depresi dalam berarah timur-barat dan berputar dengan orientasi tenggara dengan kedalaman dasar laut lebih dari 5 km (Figure 12). Di bagian barat pada bujur 120° 30' Flores Basin dibatasi oleh lereng dengan arah timurlaut yang merupakan sayap bagian tenggara dari Doang Borderland.
Kearah timur, cekungan dibatasi ketimur oleh Salayar Ridge sebagai kelanjutan dari Sulawesi Selatan.
Di bagian barat dari punggungan, cekungan terdiri dari volkanik Neogen dan batuan sedimen yang condong ke barat dan baratdaya. Koral atol berarah baratlaut-tenggara dibangun sebagai Bonerote submarine ridge, merupakan suatu topografi tinggian pada bagian timur dari Flores Basin memisahkan di timurnya dengan Cekungan Tepian Banda (Banda Marginal Basin).
Pulau volkanik di bagian Sumbawa Tengah sampai Flores membentuk tepian selatan. Flores Basin bergabung dengan Lombok Trough disebelah barat kira-kira di utara dari Pulau Medano (Central Sumbawa).
Gambar 13.
Flores Basin relatif tercakup dengan single channel reflections dan mosaik SeaMARC II side‑scan (Gambar 13). Data tersebut telah difokuskan untuk mendeliniasi pola struktur dan khususnya asal mula Flores back arc thrust zone.
Penampang seismik refraksi (seismic refraction profile) di utara Flores (Curray er al., 1977) telah menunjukkan bahwa lapisan-lapisan oceanic tidak terdeteksi. Selubung hanya terletak 14,3 km. Suatu kedalaman yang jauh lebih besar daripada rata-rata kerak samudera, namun kurang dalam daripada di bawah kontinen. Sehingga disimpulkan bahwa Flores Basin awalnya kerak samudera, seperti halnya kerak yang terdapat di Cekungan Sulu dan Sulawesi. Pada lokasi pengamatan di utara Sumbawa, kerak samudera telah dideteksi, dan selubung diperkirakan pada kedalamanan lebih dari 22 km, mempunyai kesamaan dengan yang diketemukan pada rumpang palung-busur (arc‑trench gap) di selatan Jawa dan Bali.
Hampir semua pihak yang telah bekerja di Indonesia Timur menyimpulkan bahwa Flores Basin dialasi oleh oceanic crust dengan asal-mulanya tidak jelas. Kesimpulan ini terutama di dasarkan pada kesimpulan dari seismic profiles, bathymetry (kedalaman laut lebih besar 5000 m), model kerak dan terdapatnya suatu zona back arc thrusting yang berkembang baik.
Flores Thrust Zone (FTZ) merupakan suatu ciri struktur yang jelas berarah Timur-Barat (Figures 12 & 13) memanjang dari timur dari Flores Basin ke Lombok Basin (Figures l & 2). FTZ memisahkan suatu sekuen sedimen yang condong ke selatan, termasuk Paleocene Rift (extensional) dengan sedimen tertentu, dengan suatu komplek sedimen terdeformasi di bagian selatannya.
Parit berukuran kecil di depat dari accretionary wedge diisi oleh sedimen turbidit yang muda. Sedimen ini ditafsirkan telah ditranspor kebanyakkan dari tepian selatan Sulawesi dan Doang Borderland melalui suatu ngarai bawah laut (submarine canyons) dan diendapkan pada sistem kipas bawah laut (submarine fan systems) yang paling jelas adalah di utara bujur 120° 30'E.
Accretionary wedges berkembang dengan baik dengan lebar berkisar 25 30 km di belakang arc‑slope. Beberapa dari accretionary wedges ini berasosiasi dengan imbricated thrust packets or sheets yang terbentuk dengan baik. Pola struktur ini di beberapa bagian mempunyai analogi dengan perkembangan accretionary complex sebagai hasil konvergensi antara kerak samudra dan tepian dari busur muka Sunda (e.g. Prasetyo and Dwiyanto., 1986).
RINGKASAN DAN DISKUSI
Fokus utama yang muncul dari kerangka stuktur dan tektonik back‑arc basin dapat didiskusikan dan diringkas sebagai berikut:
Model Regional untuk pembentukan Cekungan Busur Belakang Sunda
Regional Model for Eastern Sunda Back‑Arc Basin formation
Bali‑Flores Basin merupakan depresi berarah timur-barat yang menempati daerah busur belakang dari Eastern Sunda Arc. Daerah ini memperlihatkan suatu transisi tektonik, dari suatu tepian konvergen melibatkan subduksi kerak samudera tua old (>150 Ma) Indian ocean di bawah tepian benua Eurasian plate di bagian barat, menjadi subduksi tepian benua Australia di bawah Banda island arc, dimana sebelumnya di bangun pada kerak samudera.
Cekungan telah dibatasi ke utara dengan masa benua, mempunyai kedalaman bervariasi 1000 m di sebelah barat dan lebih dari 5000 m di timur. Cekungan memperlihatkan suatu anomali gayaberat (gravity anomalies) dan deformasi fold‑thrust zone dengan well‑developed accretionary wedge. Cekungan Flores sekarang memasuki tahap menutup (closing stage) karena proses tumbukan (collision processes) yang perkembangan selanjutnya memungkinkan untuk menghilangkannya.
Evolusi cekungan busur belakang bisa digunakan untuk memahami secara lebih baik lagi suatu proses geodinamika yang bertanggung jawab terhadap pembentukan dan selanjutnya perusakan suatu cekungan tepian secara umum (destruction of marginal basins in general), dan evolusi dari masing-masing cekungan secara khusus.
Variasi sepanjang Daerah Bali‑Flores Back‑Arc
Variasi utama terjadi sepanjang 800 km Bali‑Flores Basin dengan bentuk memanjang, dengan arah timur-barat, termasuk:
(1) bentuk dan perkembangan struktur di tepian cekungan bagian utara;
(2) bentuk batuan dasar di bawah cekungan (basement beneath the basin);
(3) jumlah sedimen dan kerangka struktur dari lempeng lebih bawah (lower plate); dan
(4) pola struktur dari fold‑thrust zone dimana juga memperlihatkan suatu tingkat deformasi di dalam fold‑thrust zone.
Bentuk dan Perkembangan dari Northern Basin Margin
Di utara tepian back‑arc basin terdiri dari satuan morfo-tektonik yang berbeda. Di utara Bali Basin dibatasi oleh Madura‑Kangean Ridge (inverted), dimana terdapat tepian tenggara dari Sunda Shelf. Lombok Trough dibentuk oleh struktur Lombok Sub‑Basin, dimana menunjukkan bagian terujung dari tepian tenggara Sunda Shield margin.
Dalam cekungan ini, terjadi proses-proses tepian pasif di busur belakang (rifted back‑arc passive margin) sebagaimana yang telah dikaji (Daly et al., 1991). Termasuk dapat direkamnya model sekuen sedimen dari tahapan tektonik rift, rift-sag dan inverted (post‑rift), yang telah diterima sebagai hasil dari wrenched compressional tectonics.
Di baratlaut Flores Basin dibatasi oleh Doang Borderland yang diasumsikan sebagai suatu masa benua (continental mass) yang telah lama mengalami periode penenggelaman (subsidence) berasosiasi dengan progradasi kearah selatan dari carbonate shelf margin berumur Miosen.
Salayar ridge di bagian timur terkait dengan aktivitas volkanik yang dihasilkan oleh suatu subduksi yang condong ke barat (from west dipping subduction). Variasi dari asal-usul dan perkembangan geologi dari tepian utara sangat penting dalam perkembangan daerah back‑arc region (khususnya perhatian pada pola strukturnya).
Bentuk dari Basement (crust)
Terdapat variasi pada asal usul basement (crust) di bawah Bali‑Flores Basin. Bali Basin didasari oleh crystalline basement, yang mempunyai analogi dengan Sunda Shelf. Penampang kerak dari Sunda Shelf ke Bali Basin memperlihatkan adanya flexing of the lithospheric plate. Disini terdapatnya deposenter batimetri dihasilkan oleh downbowing of the crust dari Sunda Shelf.
Anomali angka gravity positif yang diamati di barat Bali Basin sebagai hasil pendangkalan basement benua (shallowing continental basement) dimana telah berasosiasi dengan struktur fold-thrust pada tingkat stratigrafi yang lebih dalam (deeper stratigraphic levels).
Beberapa penulis sebelumnya (e.g. Curray et al., 1977; Hamilton, 1979) telah menentukan bahwa Lombok Trough didasari oleh oceanic crust sebagai kelanjutan ke arah barat dari basement dari Flores Basin.
Namun, penafsiran data baru penampang seismik refleksi memotong Lombok Trough sangat jelas dapat mendefinisikan Kehadiran struktur tilted blocks dari basement dari SE Sunda Shield margin. Basement dapat diikuti di bawah satuan sedimen yang terdeformasi. Sejumlah basement blocks dan seamounts yang terkurbur di tepian lereng utara (northern slope margin) mungkin berasosiasi dengan suatu proses rifting yang intensif. Bukti-bukti ini memberikan kepercayaan bahwa kerak rifted continental atau transitional mendasari Lombok Trough.
Kebanyakan peneliti sebelumnya telah menerima bahwa Flores Basin di dasari oleh oceanic crust, namun, asal-usul kejadiannya tetap tidak jelas. Tiga kemungkinan mekanisme adalah:
(1) Pemerangkapan kerak samudera tua (Middle Cretaceous) yang berasal dari Indian Ocean sebagaimana halnya dengan Banda Basin yang dipisahkan dengan Flores Basin dengan Bonerote submarine ridge berarah baratlaut;
(2) Pemekaran busur belakang (Back‑arc spreading) berasosiasi dengan subduksi kerak samudera tua (150 juta tahun) Indian Ocean sepanjang Parit Sunda Sunda Trench bagian timur;
(3) Pembentukan oceanic crust berasosiasi dengan rifting dari Doang Borderland bagian tenggara dimana sebelumnya berlokasi sebagai triple junction di selatan dari Sulawesi yang sekarang. Secara signifikan, sesar-sesar normal berarah timurlaut terdapat pada pojok tenggara dari Doang Borderland, dan adanya penenggelaman pada zaman Miosen sebagaimana yang dapat diamati pada tenggara Doang Borderland, telah mendukung alternatif mekanisme ini.
Anatomi dan Pola Struktur Bali‑Flores Back-Arc Fold‑trust Belt
Ketidak teraturan atau variasi pada geometri dan pola struktur diamati sepanjang Bali‑Flores fold and thrust zone. Variabel yang paling penting dimana telah menyebabkan variasi ini termasuk bentuk dari lempeng bawah (lower plate) mencakup basement, morfologi dan sekuen sedimen dan ketebalan dari sedimen turbidit pengisian cekungan.
Sebagai contoh, stratigrafi sepanjang Bali‑Flores Basin berubah dari barat ke timur, akan memberikan dampak perubahan pada tingkat thrust decollement dan perubahan pada ketebalan sedimen yang terakrasi pada accretionary wedge.
Lapisan-lapisan yang homogen dan ketebalan yang konstan diperkirakan akan menghasilkan paket yang reguler dari fold/thrust. Namun Silver et al., (1983, 1986) telah mendemonstrasikan bahwa variasi pda pola struktur juga melibatkan beberapa parameter di busur muka (the fore arc).
Deformasi dari Bali‑Flores back‑arc basin diakomodasikan kebanyakkan sepanjang batas selatan dari cekungan di utara dari lereng busur arc slope. Tingkat deformasi meningkat ke barat. Di barat Bali, tingkat stratigrafi yang lebih dalam dicirikan oleh Hadirnya fold-thrusts yang melibatkan basement.
Namun, dari bagian tengah sampai ke timur dari Bali Basin deformasi dicirikan oleh serangkaian struktur Lipatan (Bali Fold) dan seperti diapirdiapir‑like structures dimana melibatkan semua sekuen sedimen. Lempeng bawah terdiri basement crystalline dan ditutupi oleh sedimen Tersier merupakan bagian dari tepian Sunda Shelf Tenggara, selanjutnya mengalami downbowed atau flexed ke selatan.
Makin ke timur, zona deformation dari zona di utara Lombok dicirikan oleh serangkaian folds bounded by high angle south dipping thrust faults. Perlipatan sedimen pada lempeng atas upper plate dapat diamati dengan Hadirnya pemantul tertentu dari seismik yang jelas dari lower plate. Lipatan melebar ke selatan, dan sangat jelas memperlihatkan kenampakan sebagai struktur diapir. Sedimen turbidit di dalam palung menebal kearah timur.
Lempeng bawah terdiri dari tilted basement blocks sekuen sedimen terkait rift dari tepian tenggara Sunda Shield. Beberapa basement ridges, punggungan terkurbur (buried ridges), dan seamounts terdapat pada tepian lereng (slope margin).
Flores Thrust Zone merupakan suatu ciri yang dominan dari deformasi sedimen yang melibatkan oceanic crust dari Flores Basin. Pola struktur yang terdapat dari sona thrust ini mempunyai analogi dengan struktur yang dibentuk pada Sunda Fore‑Arc, dan dicirikan oleh suatu imbricated thrust sheets atau deformsi pada tepian lereng utara yang diikuti oleh pengisian sedimen turbidit pada bagian dasar laut dari parit dalam (deep trench).
Lempeng bawah dari sistem thrust terdiri dari sekuen sedimen slope margin dari tepian tenggara Doang Borderland di bagian barat, dan volkanik berumur Miosen dan sekuen sedimen dari Salayar Ridge di bagian timur.
Pengendali mekanisme dari Bali‑Flores Back‑Arc Fold and Thrust Zone
Bali‑Flores back‑arc fold‑trust zone berorientasi 110‑120 °T diperkirakan adanya suatu kompresif berarah Utara-Selatan sampai Timurlaut-Baratdaya. Arah ini relatif sejajar dengan konvergensi dari Lempeng Indian Ocean dan Eurasian, dan diusulkan bahwa struktur yang terbentuk dikendalikan oleh pergerakan lempeng kompresif pada busur belakang (back arc compressional related structures) (Breen et al., 1986; McCaffrey and Nabalek, 1987).
Perubahan pada pola struktur dari well‑defined imbricated thrusts di bagian timur (Flores Thrust), selanjutnya fold bounded thrusts di bagian tengah (Lombok Fold‑Thrust), menjadi rangkaian struktur fold and diapir-like structures di barat (Bali Basin) diduga sebagai pengurangan ke barat dari intensitas kompresif atau Jumlah pemendekan (amount of shortening).
Deformasi dari thrust telah berpropagasi kearah barat termasuk pertumbuhan keluar berasosiasi dengan penutupan cekungan busur belakang (closing of the back‑arc basin). Dalam kerangka ini, Flores Thrust Zone disebabkan oleh tumbukan dari tepian benua Australian dan Busur Banda. Lebih daripada itu, sistem ini ditambah lagi dengan adanya interaksi antara penunjaman tepian benua Australia dan suatu basement Busurmuka yang tebal yang terangkat (Sumba Island) di dalam Cekungan busur muka.
Di selatan Bali dan timur Sumbawa berkembang sangat baik Lombok Fore‑Arc Basin, namun, perlipatan kompresif (compressional folding) ditambah dengan adanya tumbukan dari Roo Rise, suatu ciri morfologi yang mendekati Parit Jawa antara bujur 110‑115°E.
Evolusi Tektonik Bali‑Flores Back‑Arc Basin dan daerah sekitarnya
Bali‑Flores Basin telah dibentuk sebagai bagian dari proses yang besar lempeng litosfera di sekitar cekungan berada yang bergerak satu terhadap lainnya mencakup Lempeng-lempeng: Indian-Australian, Pasifik, dan Filipina terhadap Eurasian. Evolusi dari keseluruhan cekungan merekam suatu transisi dari lingkungan tektonik ekstensi ke kompresif yang dapat dikelompokkan menjadi 4 (empat) tahapan:
Tahap 1, Rifted Back‑Arc Passive Margin
Bagian tepian tenggara Sunda Shield kemungkinan telah mengalami penyesaran oleh extensional (rifted) pada Paleosen. Diusulkan di sini bahwa penyesaran ekstensi pada zaman Paleosen terjadi sebagai suatu jalur lurus memotong platform.
Rifting berumur Paleosen telah berperan pada tepian tenggara Sunda Shield termasuk Lombok Sub‑Basin. Lingkungan tektonik ekstensi ini juga terjadi di Makasar Strait pada Eosen, yang berasosiasi dengan pemisahan Kalimantan dengan Sulawesi, namun dengan orientasi yang berbeda yaitu Utara-Selatan.
Dalam rezim tektonik ini Doang Borderland kemungkinan mengalami rifted dengan sekala yang kecil dari tepian Sunda Shelf sepanjang Doang Trough, yang mengalami ekstensi terkuat, khususnya di tepian tenggara, kemungkinan berasosiasi dengan pembentukan kerak samudera juga sejumlah seamounts dan punggungan volkanik di selatan dari Doang Borderland.
Alternatif lainnya adalah bahwa oceanic crust dari Flores Basin diperangkap (trapped) dari kerak Indian Ocean sebagaimana halnya denganBanda Sea.
Sejak Miosen tepian Doang di tenggara telah mengalami penenggelaman berasosiasi dengan progradasi kearah selatan dari carbonate shelf margin di bawah Lombok Sub-Basin. Penenggelaman ini (thermal subsidence) mungkin juga diaktifkan oleh penarikan tubuh kerak ke selatan (southward slab pull) dari kerak samudera Flores Basin.
Stage 2, Compressional (Inverted) Tectonic
Environment
Selama tahapan ini, beberapa bukti-bukti telah memberikan pandangan bahwa struktur inversi yang berlangsung pada Neogen (Miosen) terhadap struktur sesar-sesar ekstensi berumur lebih tua yaitu Paleosen yang terdapat sepanjang Sepanjang fault‑fold zone.
Kebanyakan topografi tinggian di sekitar Kangean dan juga baratdaya Doang Borderland telah diinversi pada zaman Miosen. Inversi juga terdapat di baratdaya Sulawesi, dan kemungkinan dikendalikan oleh tumbukan antara kontinen mikro Buton dengan Busur Sulawesi.
Stage 3, Compressional (Collision) Tectonic Event
Tumbukan dari tepian kontinen Australia dengan Busur Banda telah berlangsung pada Miosen Atas sampai Pliosen. Proses tumbukan tektonik ini masih tetap berlangsung hingga sekarang, dan telah dipengaruhi atau dikendalikan oleh terbentuknya back arc thrusting di utara Flores, dimana kerak samudera di bawah Flores Basin telah mengalami subduksi kearah selatan berasosiasi dengan pembentukan accretionary wedge.
Flores Thrust telah berpropagasi kearah barat. Di barat, Sunda Shelf dan tepian tenggara mengalami downbowed atau flexed ke selatan dan membentuk daerah depresi yang tidak simetris asymmetrical depression regions yang ditunjukkan oleh Bali Basin dan Lombok Trough. Berlanjutnya kompresif yang juga dikendalikan oleh tumbukan Roo Rise di Sunda Trench selatan Bali dan telah menstimulasi pembentukan "Bali Fold" di sebelah barat Bali Basin dan "Lombok fold‑thrust belt" di utara Lombok.
Stage 4, Foreland Fold‑Thrust Belt Formation
Bali Basin dan Lombok Trough terbentuk di bagian timur dari Jawa Basin yang dialasi oleh kerak kristalin dan kerak transisi, sekarang mengalami proses penutupan oleh thrusting. Pada tahap selanjutnya, proses pemendekan (shortening process) akan memberikan implikasi pada pembentukan suatu suture dengan komposisi continental fold‑and‑thrust belts dan pertumbuhan dari busur kerak benua (growth of continental arcs).
Implikasi pada Prospek Hidrokarbon ke depan (Implications; For The Future Hydrocarbon Prospects)
Salah satu aspek yang signifikan dari daerah busur belakang adalah bahwa secara umum ia mempunyai suatu nilai aliran panas yang tinggi (high heat flow values) yang merupakan salah satu kriteria penting bagi proses pematangan dan migrasi dari hidrokarbon (maturation and migration of hydrocarbon).
Namun, kecuali Banda Sea studi heat flow sangat terbatas. Bali‑Flores Basin, seperti halnya dari kawasan cekungan frontier lainnya frontier basins, diketahui hanya dari penyelidikan seismik pendahuluan (reconnaissance seismic investigations).
Kompilasi kerangka cekungan secara komprehensif di dalam dimana kemungkinan dilanjutkan dengan tahap eksplorasi dihadapkan dengan kendala bervariasinya skala dan kualitas dari survei individual seismik. Kompilasi ini umumnya menyediakan suatu titik penting untuk pandangan terhadap pemahaman geologi regional dan kerangka tektonik. Informasi ini sangat penting sebagai basis knowledge untuk lebih jauh lagi meninjau prospek hidrokarbon ke depan dari kawasan frontier ini.
Walaupun kawasan ini ditutupi oleh laut dalam, perkembangan teknologi pemboran saat ini yang mampu membor pada kedalaman dasar laut 3000 m, di Teluk Meksiko akan membuat prospek itu menjadi mungkin untuk dieksplorasi dan pemboran pada air dalam dari darah prospek di masa mendatang.
Sumur eksplorasi dibor oleh beberapa perusahaan minyak baik di Sunda Shelf bagian tenggara dan Doang Borderland memperlihatkan terdapatnya reservoir, seal, dan trap yang potensial, namun masih tidak terduganya dari suatu efektifitas dari sistem aliran hidrokarbon (effective hydrocarbon charge system) tetap menjadi titik resiko utama untuk keberhasilan eksplorasi. Bila sumber batuan di daerah ini dapat diidentifikasikan, dan perangkap migas dapat tersedia untuk menerima aliran dari batuan sumber, kemungkinan daerah ini akan menjadi suatu darah minyak petroleum province.
Sebagaimana layaknya kebanyakkan daerah terkait rift seperti Selatan Sepanjang, Lombok Sub‑Basin, dan Doang Borderland, semua dari ketiga morfostruktur tersebut mempunyai sekuen sedimen yang memiliki siklus sekuen sedimen yang berpotensi yaitu (pre‑rift, rift‑fill, post‑rift or sag), dan jatuh di dalam peringkat atas dari prospective play‑types.
Rincian dari jenis litologi batuan dari perlipatan pre-rift (Cretaceous) dimana telah ditutupi oleh ketidak selarasan menyudut (overlain by an angular unconformity) di daerah ini masih tidak lengkap. Sekuen sedimen rift‑fill telah disesarkan pada sejumlah syndepositional grabens.
Beberapa prospective play types lainnya dapat disarankan yaitu:
(1) carbonate buildup di utara dari Sepanjang Fault Zone;
(2) prograded shelf margin sequences (Miocene) selatan Doang Platform and SE Sepanjang Slope;
(3) Perangkap struktur terbentuk selama pembentukan Sepanjang wrench Fault system during Miocene, dengan folds (the Sunda Fold) dan thrust faults;
(4) perangkap stratigrafi dan struktur berasosiasi dengan basement ridges dan Paleogen seamounts sepanjang tepian utara dariLombok‑Trough dan Baratlaut Tepian Sulawesi;
(5) dan pola struktur foreland thrust‑fold di barat dari Bali Basin dan juga Bali Fold yang relatif kurang mengalami deformasi.
ACUAN TERPILIH
Ben‑Avraham, Z., and K. O. Emery., 1973, Structural framework of Sunda shelf, Bull. Am. Assoc. Pet
Geol., 57, 2323‑2366. '
Breen, N. A., Silver, E. A., and Hussong, D. M., 1986, Structural styles of an accretionary wedge south of the island of Sumba, Indonesia revealed by SeaMARC II side scan sonar, Geol. Soc. of America Bulletin, 97, 1250‑1261.
Curray, J. R., Shor, G. G., Raitt R. W., and Henry., 1987., Seismic Refraction and Reflection Studies of Crustal Structure of the Eastern Sunda and Western Banda Arcs, Journal of Geophysical Research, 82. No. 17, 2497‑2489.
Curray, J. R., 1989, The Sunda Arc: A model for oblique plate convergence, Netherland Journal of Sea Research, 24, 131‑140.
Daly, M. C., Cooper, M. A., Wilson, I., Smith, D. G., and Hooper, G. D. G., 1991, Cenozoic plate tectonics and basin evolution in Indonesia, Marine and Petroleum Geology, voI. 8, 2‑21.
Episodes, 1990, Orogenis is in action: Tectonics and processes at the west equatorial Pacific margin, Vol. 13, no. 2.
Gerrard, R. A., Nusatriyo, G., and Coffield, D. G., 1992, The Prospectivity of Early Tertiary Rift sequences in the Neogene Foldbelts of South Sulawesi, 1992. Paper presented at the Eastern Indonesian symposium, organized by Pertamina and Simon Petroleum Technology.
Hamilton, W., 1979; Tectonics of the Indonesian Region, U. S. Geological Survey Prof. Paper, 1078, 345p.
Harding, T. P., 1984., Graben Hydrocarbon Occurrences and Structural Style, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 68, No.3, 333‑362.
McCaffrey R. and Nabalek, J., 1987., Earthquakes, gravity, and the origin of the Bali Basin: An example of a nascent continental fold‑and‑thrust belt., Jour. Geophys. Res. 441‑459.
Prasetyo, H., 1984, Contribution on geological and geophysical of the Banda Arc Region and adjacent areas, MGI Atlas #2.
Prasetyo, H., Silver, E. A., and Reed, D., 1985, The Banda Ridge system, eastern Indonesia: Implications for marginal basin formation [abs]: EOS American Geophysical Union Transactions, 66, 1088.
Prasetyo, H. and Dwiyanto, B., 1986, Single channel Seismic Reflection Study of the Eastern Sunda Backarc
Basin, North Central Flores, Indonesia, Bulletin of the Marine Geological Institute of Indonesia, 2, 1, 3‑11.
Prasetyo, H ., 1988, Marine Geology and Tectonic Development of the Banda Sea Region, Eastern Indonesia: a Model of an "Indo‑Borderland" Marginal Basin, Ph. D. dissertation, University of California Santa Cruz, 475 pp.
Prasetyo, H., and Kumala, H., 1990, Marine Geology of Southeast Sulawesi. Paper presented at the South East Sulawesi Mineral Resources Symposium.
Prasetyo, H., 1991, From California Borderland to Eastern Indonesian Collision Zone., a special publication at the International seminar on Geodynamic Processes in conjuction with the 16th Annual Convention of the Indonesian Association of Geophysicists (HAGI).
Prasetyo, H., Snyder D., and Soeprapto, T., 1992, Cruise Report of Deep Seismic Profiling (DSP) across the Banda Sea to Australian margin, Marine Geological Institute.
Reed, D. L., Silver, E. A., Prasetyo, H., and Meyer, A. W., 1986, Deformation and sedimentation along a developing terrane suture: Eastern Indonesia, Geology, 14, 1000‑1003.
Silver, E. A., Reed, D., McCaffrey, R., and Joyodiwiryo., 1983, Back arc thrusthing in the Eastern Sunda arc, Indonesia, a consequence of Arc‑Continent Collision, Jour. Geophy. Res., 88, B.9, 7429‑7448.
Silver E. A., Breen E.A., Prasetyo, H., and Hussong, D.M., 1986., Multibeam Study of the Flores backarc thrust belt, Indonesia, Journal Geophysic Research, 91, B3, 3489‑3500.
Silver, E.A., Gill, J.B., Schwartz, D., Prasetyo, H., and.Duncan, R.A., 1985, Evidence for submerged and displaced continental borderland, North Banda Sea, Indonesia. Geology, 13, 687‑691.
Silver, E. and Reed, D., 1987., Backthrusthing in accretionary wedges, Journal of Geophysical Research, 93, B4, 311‑3126.
Silver, E. A., and Ranging, D., 1991 (Inpress), Development of the Celebes Sea Basin in the context of western Pacific Marginal Basin Evolution.
Taylor, B., and Kasner, G.D., 1983, On the evolution of marginal basins, Reviews of Geophysics and Space Physics, 21, 8, 1727‑1741.
Usna, I., Tjokrosapoetroe, S., and Wiryosujono, S., l977, Geological intrpretation of a seismic reflection profile across the Banda Sea between Wetar and Buru Islands, Geol. Res. Develop. Cent. Bull.
Wytze, V. W., Prasetyo, H., and Weering, T. C. E.
1991A, The Bali‑Lombok fore‑arc region: Trapped fore‑arc basement of rifted continental origin?
Proceedings of the Iniernational Seminar on Geodynamics, HAGI, 14‑22.
Wytze V W., Prasetyo, H., and Weering, T. C. E., 1991 B, The accretionary wedge South of SumbaTimor: An accreted terrane in the Process of Slivering? Proceedings of the International Seminar on Geodynamics, HAGI, 55‑60.
ACKNOWLEDGMENTS
I thank the director of the Marine Geological Institute (MGI) for permission to publish this paper. I also would like to thank Eli Silver of the University of California Santa Cruz, USA, for permitting use of seismic reflections obtained from the RAMA‑12 expedition and SeaMARC II side‑scan mozaic taken from the SINTA expedition; Newcome of British Petroleum (BP) for using regional multichannel seismic profiles covering north of Lombok as well as for interesting discussions; Luki Samuel at Pertamina for lively discussions; Basri Ganie at BPPT for using single channel reflection data obtained from the Toraja I expedition in 1991; Fahmi Santosa at AMOCO for valuable support.
1
Komentar
Posting Komentar