Gambaran
Umum Pulau Sumatera
Wilayah Sumatera merupakan
bagian dari busur kepulauan Sunda, yang terbentang dari kepulauan
Andaman-Nicobar hingga busur Banda (Timor). Busur Sunda merupakan busur
kepulauan hasil dari interaksi lempeng samudera (lempeng Indo-Australia
bergerak ke utara dengan kecepatan 7 cm pertahun) yang menunjam di bawah
lempeng benua (Lempeng Eurasia). Penunjaman lempeng terjadi di selatan busur
Sunda berupa palung (trench). Disamping itu, Penunjaman lempeng tersebut
membentuk jajaran gunung-gunung api dan perbukitan vulkanik (bukit barisan)
sepanjang daratan Sumatera dan patahan Sumatera (Sumatera Fault) yang membelah
daratan Sumatera (Natawidjaja, 2004).
Pulau Sumatra, berdasarkan
luas merupakan pulau
terbesar keenam di dunia. Pulau ini membujur dari
barat laut ke arah tenggara dan melintasi khatulistiwa,
seolah membagi pulau Sumatra atas dua bagian, Sumatra belahan bumi utara dan
Sumatra belahan bumi selatan. Pegunungan
Bukit Barisan dengan beberapa puncaknya yang melebihi 3.000 m di atas permukaan
laut, merupakan barisan gunung berapi aktif, berjalan sepanjang sisi barat
pulau dari ujung utara ke arah selatan; sehingga membuat dataran di sisi barat
pulau relatif sempit dengan pantai yang terjal dan dalam ke arahSamudra Hindia dan
dataran di sisi timur pulau yang luas dan landai dengan pantai yang landai dan
dangkal ke arah Selat Malaka, Selat
Bangka dan Laut China Selatan.
Di bagian utara pulau
Sumatra berbatasan dengan Laut Andaman dan
di bagian selatan dengan Selat Sunda. Pulau
Sumatra ditutupi oleh hutan
tropik primerdan hutan
tropik sekunder yang lebat dengan tanah
yang subur. Gungng berapi yang tertinggi di Sumatra adalah Gunung Kerinci di
Jambi, dan dengan gunung berapi lainnya yang cukup terkenal yaitu Gunung
Leuser di Nanggroe Aceh Darussalam danGunung Dempo di
perbatasan Sumatra Selatan dengan Bengkulu. Pulau Sumatra merupakan kawasan
episentrum gempa bumi karena
dilintasi oleh patahan
kerak bumidisepanjang Bukit Barisan, yang
disebut Patahan
Sumatra; dan patahan kerak bumi di dasar Samudra Hindia disepanjang lepas
pantai sisi barat Sumatra. Danau terbesar di Indonesia, Danau Toba terdapat
di pulau Sumatra.
Sejarah Terbentuknya
Struktur Geologi Pulau Sumatera
Struktur
geologi adalah segala unsure dari bentuk arsitektur kulit bumi / gambaran
geometri (bentuk dan hubungan) yang diakibatkan oleh gejala - gejala gaya
endogen.Secara umum terdapat unsur - unsur dari struktur geologi
yaitu, Bidang perlapisan, Lipatan, Patahan dan kekar atau joint.
Pada
awal berkembangnya geologi, Pemikiran geologi dimulai oleh Leonardo da Vinci
(1452-1519). Pada awalnya perkembangan geologi didominasi pemikiran klasik
(fixist), yang menganggap pembentukan orogenesa dan geosinklin terjadi di
tempat yang tetap. Mewakili pemikiran ini misalnya Erich Haarmann (1930), yang
menyatakan bahwa orogenesa terjadi karena kulit bumi terangkat seperti tumor,
dan melengser karena gaya berat. Selanjutnya pendapat ini diterapkan oleh van
Bemmelen (1933) di Indonesia sebagai Teori Undasi.
Pemikiran
lain, mobilist dikemukakan Antonio Snider-Pellgrini (1658) yang mencermati
kesamaan bentuk pantai barat dan timur Atlantik, serta Alfred Lothar Wegener
(1915) yang mengemukakan konsep “benua mengembara”. Perubahan mendasar geologi
global terjadi setelah Perang Dunia II, ketika data geofisika lantai samudera
menunjukkan bahwa jalur anomali magnet mempunyai rasio yang
tetap di mana-mana. Pada 250 juta tahun yang lalu benua merupakan satu kesatuan
benua induk, atau Pangea. Perputaran bumi mendorong benua untuk bergerak ke
arah kutub, sehingga benua terpecah-pecah sebagai kepingan benua kecil-kecil
seperti saat ini: 6 lempeng utama dengan 14 lempeng yang lebih kecil. Dengan
demikian maka seluruh permukaan bumi berada di dalam satu kesatuan proses
geologis yang universal: Tektonik Global.
Pengaruh Tektonik
Regional pada Perkembangan Sesar Sumatera,
Sejarah
tektonik Pulau Sumatera berhubungan erat dengan pertumbukan antara lempeng
India-Australia dan Asia Tenggara, sekitar 45,6 Juta tahun lalu yang
mengakibatkan perubahan sistematis dari perubahan arah dan kecepatan relatif
antar lempengnya berikut kegiatan ekstrusi yang terjadi padanya. Proses
tumbukan ini mengakibatkan terbentuknya banyak sistem sesar geser di bagian
sebelah timur India, untuk mengakomodasikan perpindahan massa secara tektonik.
Selanjutnya sebagai respon tektonik akibat dari bentuk melengkung ke dalam dari
tepi lempeng Asia Tenggara terhadap Lempeng Indo-Australia, besarnya
slip-vectorini secara geometri akan mengalami kenaikan ke arah barat laut
sejalan dengan semakin kecilnya sudut konvergensi antara dua lempeng tersebut.
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 tektoik 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.
Keadaan Pulau Sumatra 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 Sumatra menjadikan tatanan Tektonik Sumatra menunjukkan adanya tiga
bagian pola (Sieh, 2000). Bagian selatan terdiri dari lempeng mikro Sumatra,
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.
a. Bagian Selatan Pulau Sumatra
memberikan kenampakan pola tektonik:
1. Sesar Sumatra
menunjukkan sebuah pola geser kanan en echelon dan terletak pada 100-135 kilometer
di atas penunjaman.
2. Lokasi gunung api
umumnya sebelah timur-laut atau di dekat sesar.
3. Cekungan busur muka
terbentuk sederhana, dengan ke dalaman 1-2 kilometer dan dihancurkan oleh sesar
utama.
4. Punggungan busur muka
relatif dekat, terdiri dari antiform tunggal dan berbentuk sederhana.
5. Sesar Mentawai dan
homoklin, yang dipisahkan oleh punggungan busur muka dan cekungan busur muka
relatif utuh.
6. Sudut kemiringan
tunjaman relatif seragam.
b. Bagian Utara Pulau Sumatra memberikan
kenampakan pola tektonik:
1.
Sesar Sumatra berbentuk tidak beraturan, berada
pada posisi 125-140 kilometer dari garis penunjaman.
2.
Busur vulkanik berada di sebelah utara sesar
Sumatra.
3.
Kedalaman cekungan busur muka 1-2 kilometer.
4.
Punggungan busur muka secara struktural dan
kedalamannya sangat beragam.
5.
Homoklin di belahan selatan sepanjang beberapa
kilometer sama dengan struktur Mentawai yang berada di sebelah selatannya.
6.
Sudut kemiringan penunjaman sangat tajam.
c. Bagian Tengah Pulau Sumatra memberikan
kenampakan tektonik:
1.
Sepanjang 350 kilometer potongan dari sesar Sumatra
menunjukkan posisi memotong arah penunjaman.
2.
Busur vulkanik memotong dengan sesar Sumatra.
3.
Topografi cekungan busur muka dangkal, sekitar
0.2-0.6 kilometer, dan terbagi-bagi
4.
. Busur luar terpecah-pecah.
5.
Homoklin yang terletak antara punggungan busur muka
dan cekungan busur muka tercabik-cabik.6.
Sudut kemiringan penunjaman beragam.
Sesar
Sumatra 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 Tnpz (3.2°N-4.4°N),
·
segmen Aceh (4.4°N-5.4°N),
·
segmen Seulimeum (5.0°N-5.9°N).
Kompleksitas
tatanan geologi Sumatera, perubahan lingkungan tektonik dan perkembangannya
dalam ruang dan waktu memungkinkan sebagai penyebab keanekaragaman arah pola vektor
hubungannya dengan slip-ratedan segmentasi Sesar Sumatera. Hal tersebut antara
lain karena (1) perbedaan lingkungan tektonik akan menjadikan batuan memberikan
tanggapan yang beranekaragam pada reaktivasi struktur, serta (2) struktur
geologi yang lebih tua yang telah terbentuk akan mempengaruhi kemampuan
deformasi batuan yang lebih muda.
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 Sumatra 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 Sumatra dibanding dengan
pola struktur Jawa bagian Timur. Secara vertikal perkembangan struktur masih
menyisakan permasalahan namun jika dilakukan pembangungan 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.
