Gambar III.26 Atribut seismik pada horison Pematang 5 mewakili geometri sedimen mid maximum rift

Transkripsi

1 RMS Amplitude Delta Footwall dalam Rawa & sungai dalam Jalur transport sedimen Rawa sungai High amp 8200 dalam Low amp Spectral Decomposition Perkiraan garis pantai Jalur-jalur transport sedimen tampak lebih jelas pada ekstraksi spectral decomposition Gambar III.26 Atribut seismik pada horison Pematang 5 mewakili geometri sedimen mid maximum rift 73

2 Interpreted Early Unit 5 Time Unit 1.2 &3 POST EXPASIO MAXIMUM UIT 4 TIME (WATER LEVEL RISE) Water level rising catching up subsidence turn this basin into deeper lake at late Unit 4 time. Some part of Braided and or low sinuosity meandering fluvial systems were drawn/sinking. Relatively wide deep lake in the late stage of 2 nd big expansion. Interpreted Late Unit 5 Time Unit 1.2 &3 POST EXPASIO MAXIMUM UIT 4 TIME (WATER LEVEL RISE) Water level rising catching up subsidence turn this basin into deeper lake at late Unit 4 time. Some part of Braided and or low sinuosity meandering fluvial systems were drawn/sinking. Relatively wide deep lake in the late stage of 2 nd big expansion. Gambar III.27 Ilustrasi paleogeografi saat pengisian cekungan mid maximum rift 74

3 III Sedimentasi Late Maximum Rift Paket sekuen Pematang 6 tampak sebagai reflektor seismik yang cenderung melampar luas dan relatif kontinyu serta tidak menunjukkan pertumbuhan ruang akomodasi yang signifikan di depan sesar border fault. (lihat Gambar III.2) Pada peta isopach (lihat Gambar III.20) tampak penebalan sekuen Pematang 6 cenderung terjadi pada sesar-sesar yang berarah timurlaut-baratdaya. Hal ini mencirikan perubahan pergerakan sesar dibandingkan sebelumnya di sekuen Pematang 5. Kemungkinan pergerakan sesar strike slip berarah utara-selatan dengan susunan right stepping mulai muncul oleh karena penguncian pada segmen-segmen sesar strike slip baratlaut-tenggara. Sedimentasi secara umum di daerah seismik 3D disuplai dari arah utara dan menuju daerah-daerah kedalaman yang terbentuk pada akhir maximum rift. Suplai sedimen kemungkinan besar didominasi oleh sedimentasi sepanjang sistem sungai pada sumbu cekungan. Pola-pola onlap sangat dominan pada tepi barat dan tepi timur dari Sub Cekungan Barumun yang dapat dipahami karena suplai sediman dominan berasal dari arah sumbu cekungan. Pada tahap ini pengisian cekungan di akhir perioda rifting maksimum mulai mempengaruhi kedalaman air dalam cekungan. Pendangkalan diperkirakan mulai terjadi akibat laju subsidence yang menurun sedangkan suplai sedimen relatif tetap. Gambar III.28 menunjukkan karakter geometri dari bagian atas sekuen late maximum rift yang tampak pada peta RMS amplitude dan peta spectral decomposition. Gambaran model sedimentasi pada awal sampai akhir pengendapan paket ini dalam bentuk diagram blok tampak pada Gambar III.29. Pada awal pengendapan sekuen Pematang 6 ada sedikit pergerakan sesar border fault yang menambah ruang akomodasi. Oleh karena pergerakan sesar bisa dikatakan berhenti pada saat berikutnya, sedangkan sedimentasi tetap maka rekaman sedimen cenderung lebih kasar dalam ukuran butirnya. 75

4 RMS Amplitude Footwall dangkal T_PMT Sungai & Rawa dalam 7400 dangkal dalam Jalur transport sedimen High amp Posisi sumur Footwall-1 berada pada daerah dengan amplitudo sedang sampai tinggi dekat deangn alur transportasi sedimen berupa alur sungai Low amp Spectral Decomposition Jalur sedimen tidak begitu tampak pada spectral decomposition namun bagian-bagian yang tebal dari peta isopach tampak berwarna terang/merah Gambar III.28 Peta amplitudo RMS dan spectral decomposition menunjukkan daerah dangkal (high amplitude) dalam (low amplitude) serta jalur sedimen di sepanjang sumbu cekungan (panah). 76

5 Interpreted Early Unit 6 Time Unit 1.2 &3 MAXIMUM EXPASIO => UIT 6 TIME Water level rising catching up subsidence turn this basin into deeper lake at Unit 6 time. Some part of Braided and or low sinuosity meandering fluvial systems were drawn/sinking. Relatively wide deep lake in the late stage of 2 nd big expansion. Interpreted Late Unit 6 Time Unit 1.2 &3 Water level rising catching up subsidence turn this basin into deeper lake at late Unit 6 time. Most part of Braided and or low sinuosity meandering fluvial systems were drawn/sinked. Relatively wide shallow lake in the late stage of 2 nd big expansion. Gambar III.29 Ilustrasi sedimentasi tahap late maximum rift. Pendangkalan cekungan mulai terjadi oleh berkurangnya subsidence sementara supali sedimen cenderung tetap. 77

6 III Sedimentasi Early Post Rift Sumur Footwall-1 (lihat Gambar III.7) mengindikasikan pada bagian footwall tidak diperoleh material sedimen yang cukup sehingga sekuen cenderung menghalus ke atas. Hal ini juga mengindikasikan bahwa kemungkinan besar suplai sedimen kasar di bagian footwall relatif berkurang. Tampak pada peta atribut RMS amplitude di dekat sumur Footwall-1 amplitudo seismik cenderung lemah dan dijumpai kenampakan alur sungai diantara blok blok dengan amplitudo sedang dan kuat. Dari kenampakan amplitudo ini dan penampang seismik 454 (lihat Gambar III.2 dan III.30) ditafsirkan di daerah sekitar sumur merupakan lembah sungai yang dibatasi oleh tinggian-tinggian kecil. Sistem sungai sepanjang sumbu cekungan di bagian tengah masih tampak dominan berasal dari arah utara. Tahap pengisian cekungan (basin fill) oleh sistem axial transport dicirikan oleh pola onlap di kiri dan kanan membentuk geometri tanduk kerbau dimulai dari bagian tengah cekungan dan bergerak ke tepian cekungan. Peta isopach dan penampang seismik tidak lagi menunjukkan penebalan paket sedimen oleh pergerakan sesar. Penebalan hanya terjadi pada ruang akomodasi yang tersisa dari tahap sebelumnya. Pada peta atribut RMS amplitude (Gambar III.30) tampak bahwa pada daerah yang memiliki amplitudo rendah berkorelasi dengan penebalan paket sedimen ini pada peta isopach (lihat Gambar III.21, bagian kiri). Lingkungan pengendapan pada tahap ini kemungkinan besar berupa danau dangkal dan rawa-rawa, yang disuplai oleh sungai-sungai sepanjang sumbu depresi cekungan. Model sedimentasi dan model diagram blok dari tahap early post rift ini diilustrasikan pada Gambar III.30 bagian bawah. 78

7 RMS Amplitude Footwall-1 Rawa-rawa 6300 T_PMT Sungai & dataran banjir dangkal 6900 T_PMT6 dangkal High amp mengalami pendangkalan yang signifikan oleh karena berhentinya rifting Low amp Interpreted Unit 7 Time Unit 1.2 &3 Gambar III.30 Ekstraksi RMS amplitude dan ilustrasi sedimentasi pada early post rift 79

8 III Sedimentasi Late Post Rift Sedimentasi sekuen late post rift ini didominasi oleh sistem fluvial seperti yang ditunjukkan log sumur, atribut seismik, dan model diagram blok pada Gambar III.31. Atribut seismik spectral decomposition pada gambar yang sama secara sangat baik menunjukkan konfigurasi sedimentasi pada sekuen late post rift ini. Sistem sedimentasi didominasi oleh sistem aliran sungai braided di bagian footwall, meandering dan rawa-rawa di bagian tengah cekungan. Ke arah tengah cekungan terjadi penebalan yang dapat ditafsirkan sebagai kondisi lingkungan yang cenderung lebih dalam dan rendah secara topografi dan mungkin masih terdapat tubuh air tetap berupa rawa atau danau kecil yang sangat dangkal dan luas dengan asosiasi meander sungai-sungai kecil. Dari ekstraksi atribut tampak terdapat semacam limpasan sungai yang menuju ke tengah cekungan yang mengkonfirmasi dugaan ini. Dari data sisa bor sumur Footwall-1 diketahui bahwa mulai terdapat lempung merah pada interval ini. Hal ini menunjukkan pada lokasi sumur sedimentasi paket ini kemungkinan berlangsung pada kondisi yang sangat dangkal dan oksidatif. Pola log interval ini juga menunjukkan tipe pengendapan fluvial yang kuat di bagian bawah (gambar log pada Gambar III.31). Pola penipisan dan onlap yang berada di bagian barat dapat ditafsirkan bahwa pada saat pengendapan sekuen Pematang 8 mulai terjadi pengangkatan bagian barat cekungan sehingga secara umum bagian barat memiliki posisi lebih tinggi dibandingkan bagian tengah dan timur cekungan. Pengangkatan semi regional di bagian barat, meremajakan kembali daerah drainase diluar cekungan konsisten dengan ciri-ciri masuknya material berukuran kasar ke cekungan yang dijumpai pada sumur Footwall-1 (lihat Gambar III.8). Berdasarkan ekstraksi atribut seismik tampak bahwa terdapat sistem fluvial di daerah sekitar sumur Footwall -1 berupa sungai teranyam dalam batas-batas sabuk dataran banjir sungai (Gambar III.31, bagian atas). 80

9 Footwall Meander T_PMT7 Braided Water pond sudah hilang, digantikan waduk dan sistem aliran sungai braided pada footwall dan meander dengan rawa-rawa di tengah cekungan Interpreted Pematang Unit 8 Time Unit 1.2 &3 Water level receded exposed much of the basin above the water turned the lake into playa like setting. Uplifted and tilted basin margin promoting higher erosion thus provide coarser sediments into the basin. Confined meandering or anastomosing river system developed in the western side of the basin Gambar III.31 Gambaran ekstraksi atribut seismik spectral decomposition pada horison seismik Pematang 8 yang menunjukkan geometri sungai teranyam di bagian barat cekungan dan ilustrasi sedimentasi pada late post rift 81

10 III.4.3 Sintesa Sejarah Geologi Sub Cekungan Barumun III Sejarah Pre-Rift Sub Cekungan Barumun Daerah Barumun sebelum pembentukan rifting terakhir, merupakan bagian dari sebuah cekungan besar yang diisi oleh paket sedimen Pematang Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa paket sedimen tersebut bukan merupakan bagian dari sistem rifting Sub Cekungan Barumun yang terakhir pada masa Eosen-Oligosen. Pola distribusi, dimensi paket, karakter internal refleksi seismik dan gaya struktur kontraksi dalam paket sedimen Pematang mengindikasikan paket sedimen ini merupakan sedimen yang lebih tua, diendapkan pada cekungan yang lebih besar, dan menjadi alas/dasar dari pembentukan Sub Cekungan Barumun. Dengan mengambil analogi umur sub cekungan lain di Sumatera Tengah diperkirakan umur dari paket sedimen pre-rift ini adalah Eosen Tengah atau lebih tua. Paket sedimen pre-rift ini menurut hasil pemetaan memiliki geometri berupa paket sedimen berbentuk delta kipas berukuran besar yang diendapkan pada tatanan sedimentasi dengan dasar pengendapan landai, dan luas. Dimensi sebaran paket pre-rift Pematang ini melebihi separuh dari ukuran Sub Cekungan Barumun saat ini. Fakta tersebut memunculkan dugaan bahwa, Cekungan Sumatera Tengah sebelum Eosen-Oligosen memiliki sistem rift yang lebih tua dan sekaligus lebih besar. Tatanan lingkungan pengendapan paket sedimen ini diduga delta pada tepian laut dangkal atau delta tepi danau yang sangat besar. Penafsiran delta ini didukung oleh fakta konfigurasi internal reflektor yang menunjukkan progradasi dengan sudut relatif tinggi menyerupai akresi lateral dari arah baratlaut ke tenggara. Dari data dan fakta yang ada muncul hipotesis baru bahwa cekungan Sumatera Tengah memiliki dua fase tektonik pembentukan cekungan yang terpisah secara umur dan membentuk dua cekungan sedimenter yang berbeda karakter pada daerah yang bertampalan. Periode rifting berikutnya membentuk sub-sub 82

11 cekungan yang bersifat lokal dan terisolasi pada graben-graben yang lebih kecil dengan lebar individual sub cekungan antara kilometer. III Sejarah Rifting Sub Cekungan Barumun Sub Cekungan Barumun dialasi oleh sedimen pra rifting diperkirakan merupakan sedimen berbentuk delta yang diendapkan pada sistem Cekungan Barumun yang lebih tua. Sedimen yang lebih tua ini diendapkan jauh sebelum mulainya rifting. Mengambil analogi dari sub cekungan di bagian selatan, rifting pada Sub Cekungan Barumun diperkirakan mulai terjadi sebelum sedimentasi Pematang 4, pada pertengahan sampai akhir Eosen dengan laju subsidence oleh aktifitas border fault yang sangat besar. Suplai sedimen pada saat Pematang 4 tidak mampu mengisi seluruh cekungan karena belum berkembangnya daerah aliran sungai dari Sub Cekungan Barumun dan terjadi kelaparan cekungan akan sedimen di bagian terdalam dari Sub Cekungan Barumun. Rifting diperkirakan mencapai maksimum saat akhir Eosen sampai awal Oligosen sampai sekuen Pematang 5 diendapkan dengan indikasi pertumbuhan sedimen dengan bentuk-bentuk reflektor seismik yang divergen terhadap bidang sesar utama. Perkembangan subsidence ini mampu diikuti oleh laju sedimentasi oleh karena daerah aliran sungai telah berkembang dan perbedaan elevasi daerah aliran sungai dengan cekungan cukup besar. Suplai sedimen ini mampu mengisi ruang akomodasi yang ditinggalkan oleh Pematang 4 dan akomodasi yang terbentuk selama Pematang 5. Aktifitas rifting mulai menurun pada pertengahan Oligosen oleh karena turunnya aktifitas struktur utama yang berarah utara-selatan di bagian tengah cekungan yang digantikan oleh aktifitas sesar-sesar berarah timurlaut-barat daya. Hal ini menunjukkan arah ekstensi lebih dominan ke arah tenggara dan selatan. Laju sedimentasi cenderung lambat oleh karena degradasi daerah aliran sungai sudah terjadi di Pematang 5 dan perbedaaan elevasi daerah aliran sungai dengan cekungan relatif lebih kecil. 83

12 Aktifitas rifting mulai menurun dan mungkin terhenti pada pengendapan sekuen Pematang 7 di pertengahan sampai awal dari Oligosen Atas. Pada bagian tepi barat cekungan terjadi pembentukan antiklin yang juga muncul di sub cekungan lain di bagian selatan. Kemungkinan besar kontraksi ini terjadi oleh karena peralihan pergerakan segmen-segmen sesar-sesar geser mendatar dari segmensegmen berarah tenggara-baratlaut menjadi utara-selatan. Peralihan tersebut terjadi oleh karena penguncian akibat tidak adanya ruang lagi pada sistem segmen-segmen sesar tenggara-baratlaut untuk mengakomodasi pergerakan basement. Aktifitas rifting diperkirakan total berhenti pada saat mulainya pengendapan sekuen Pematang 8 pada sekitar akhir Oligosen yang menunjukkan gejala kontraksi dan pengangkatan cekungan di bagian barat secara lebih kuat diduga terjadi di akhir sedimentasi Pematang 7. Ruang akomodasi terbentuk selama pengendapan Pematang 8 sebagian besar oleh sagging. Pada saat ini daerah tinggian cekungan berada di sebelah barat dan daerah rendahan berada di tengah dan timur cekungan. Sedimentasi Pematang 8 mengisi ruang akomodasi dengan material yang lebih kasar dibandingkan sebelumnya oleh karena peremajaan daerah aliran sungai menyediakan suplai sedimen yang lebih banyak disaat laju subsidence oleh karena sagging cenderung lambat. Perbedaan lingkungan pengendapan yang mencolok ditemukan pada sumur Footwall-1 pada bagian atas interval Pematang 8 yang non marin ditumpangi oleh Formasi Menggala yang berumur Miosen dengan ciri-ciri marin dengan batas kontak erosi. Hal ini mengindikasikan terjadi perubahan tatanan tektonik regional. Batas tegas erosional ini kemungkinan dibentuk oleh pengangkatan dan kontraksi cekungan selama dan setelah pengendapan Pematang 8 diikuti oleh erosi daerah-daerah tinggian dan dilanjutkan oleh transgresi regional pada awal Miosen. Peristiwa ini di cekungan Sumatera Tengah dikenal sebagai proses pengangkatan regional dan pembentukan batas sekuen 25.5 juta tahun lalu, yang dicirikan oleh bidang erosi, ketidakselarasan menyudut dan peneplanasi regional. 84

13 Batas sekuen 25,5 juta tahun tersebut menandai tahap akhir fase pembentukan cekungan Paleogen di Sub Cekungan Barumun. Sebagai usaha untuk mempermudah pemahaman sejarah perkembangan Sub Cekungan Barumun maka dibuat perbandingan diagram litostratigrafi, stratigrafi sekuen, tektonostratigrafi dan kronostratigrafi tentatif di Sub Cekungan Barumun seperti terlihat pada Gambar III.32. Diagram tersebut disusun berdasarkan data dan penafsiran yang dilakukan pada penelitian ini. Tambahan data berupa informasi umur batuan akan sangat membantu memperbaiki diagram tersebut di kemudian hari. Secara singkat dapat dijelaskan bahwa tidak seluruh sekuen litostratigrafi Kelompok Pematang masuk sebagai sedimen syn-rift. Paket sedimen Kelompok Pematang yang dikenal sebelumnya, secara tektonostratigrafi ternyata dapat dikelompokkan ke dalam kelomok pre-rift, syn-rift dan post rift. Sekuen pre-rift secara kronostratigrafi dipisahkan dari sekuen syn-rift oleh hiatus yang diperkirakan cukup panjang. Sekuen post-rift yang dibahas dalam penelitian ini adalah sekuen post-rift yang segera terendapkan tidak lama setelah aktifitas rifting mulai menurun atau berhenti (immediate post rift). Dengan demikian secara urutan waktu sekuen syn-rift dan post-rift tidak terpisah oleh hiatus yang panjang. Bagian bawah dari Kelompok Sihapas pada Formasi Menggala, dipisahkan terhadap kelompok post-rift oleh hiatus yang cukup panjang. Hiatus tersebut kemungkinan dipicu oleh aktifitas tektonik regional berupa pengangkatan, yang diikuti oleh erosi dan transgresi regional. Kelompok Sihapas secara umum diendapkan pada kondisi lingkungan marin, sedangkan Kelompok Pematang diendapkan pada kondisi non marin. Batas antara Kelompok Pematang maupun Sihapas dikenal sebagai Sequence Boundary 25.5 MA. Pembagian stratigrafi sekuen Kelompok Pematang di Sub Cekungan Barumun tetap menggunakan penamaan Pematang 1 sampai dengan Pematang 8. Sekuen-sekuen tersebut mewakili paket-paket stratigrafi seismik, meskipun dari sudut pandang litostratigrafi, dan tektonostratigrafi, dapat dikelompokkan dengan cara yang berbeda, seperti terlihat pada Gambar III

14