BAB V Mekanisme pembentukan Cekungan Makassar V.1. Indikasi-indikasi tektonisasi transtensional Cekungan Makassar Sintesis pembentukan dan perkembangan Cekungan Makassar oleh tektonik transtensional diperoleh dari beberapa penafsiran gejala-gejala yang mengindikasikan tektonisasi transtensional. Sebagaimana pembahasan di bawah ini. V.1.1. Cekungan dibatasi sesar mendatar Berdasarkan gejala yang tampak pada penafsiran penampang seismik regional berarah selatan-utara yang melintasi Cekungan Makassar selatan dan Makassar utara,serta memotong zona Sesar mendatar Adang-Lupar dan Sesar mendatar Sangkulirang Palu- Koro (gambar 5.1), secara deskriptif terlihat dengan jelas bahwa pelamparan lateral seluruh sedimen pengisi Cekungan Makassar secara inisial berakhir dengan tegas di bidang sesar mendatar, bukan terpotong oleh sesar, karena bidang sesar mendatar juga merupakan tepian dari Blok Tinggian batuan dasar (Tinggian Paternoster dan Tinggian Mangkalihat dan Tinggian selatan Selat Makassar). Gejala ini mengindikasikan bahwa secara inisial, batas tepi pengendapan utara dan selatan dari Cekungan Makassar dibentuk dan dibatasi oleh sesar mendatar. S Sulawesi Fold Belt Central High Sulawesi Fold Belt N Cekungan Makassar Utara Paternoster Platform Sangkulirang FZ Top Basement B B B A A Cekungan Makassar Selatan Paternoster Platform Cekungan Makassar Utara Sangkulirang B A A Brahmantyo 2009 Gambar 5.1. Penampang seismik selatan-utara yang menujukkan batas inisial tepi Selatan dan utara Cekungan Makassar adalah bidang sesar. 22
V.1.2. Pusat pengendapan tidak di tengah cekungan Berdasarkan gejala yang tampak pada penafsiran penampang seismik regional berarah selatan-utara dan baratbaratdaya-timurtenggara yang melintasi Cekungan Makassar utara, seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.2.a & 5.2.b, Gambar 5.2 Penampang seismik selatan-utara yang menujukkan pusat penurunan cekungan dan pusat pengendapan sedimen berada di daerah dekat patahan (a). Gejala ini sesuai dengan pemodelan sandbox untuk pembentukan cekungan dengan tektonisasi tegasan transtensional akibat tegasan kopel ekstensional (b). 23
terlihat dengan jelas bahwa pusat pengendapan sedimen (depocenter), yang juga merupakan zona penurunan cekungan (subsidence) terbesar, tidak berada di tengah cekungan sebagaimana yang sering terjadi pada pengendapan cekungan rekah-lembah (rift basin). Pusat pengendapan malah cenderung terjadi di tepi cekungan. Gejala ini merupakan indikasi bahwa pembentukan cekungan disebabkan oleh tektonik transtensional, karena gejala ini juga sesuai dengan pemodelan sandbox untuk pembentukan cekungan oleh tegasan kopel transtensional yang menunjukkan zona utama penurunan cekungan dan pusat pengendapan sedimen tidak berada di tengah cekungan (gambar 5.2.c). V.1.3. Gejala pertumbuhan perlapisan (growth strata) di zona penurunan cekungan. Berdasarkan gejala yang tampak pada penafsiran penampang seismik regional berarah elatan-utara yang melintasi Cekungan Makassar selatan dan Makassar utara,serta memotong zona Sesar mendatar Adang-Lupar dan Sesar mendatar Sangkulirang Palu- Koro, terlihat dengan jelas bahwa di pusat penurunan cekungan (subsidence) dan pusat pengendapan (depocenter) sedimen yang berada dekat dengan zona sesar, terdapat gejala pertumbuhan perlapisan sedimen (growth strata) untuk megaskuen/sekuen pengendapan sedimen Eosen hingga setidaknya Miosen akhir (gambar 5.3). Gambar 5.3 Penampang seismik selatan-utara yang menunjukkan di pusat penurunan cekungan dekat zona sesar terdapat kecenderungan gejala pertumbuhan perlapisan sedimen (growth strata) untuk megaskuen/sekuen pengendapan sedimen,dari Eosen hingga Miosen akhir. 24
V.1.4. Morfologi alas pengendapan relatif tetap Morfologi alas pengendapan sedimentasi selama tersier, sejak pengendapan pertama di kala Eosen tengah hingga kuarter cenderung tetap. Penafsiran ini berdasarkan pengamatan pada peta struktur waktu dan peta ketebalan waktu (detik TWT) dari horison-horison seismik, serta peta kedalaman laut (bathymetri) saat ini, seperti ditunjukkan dalam gambar 5.4. Terlihat bahwa sumbu deposenter relative tetap sejak di alas pengendapan awal (struktur batuan dasar) bahkan sampai morfologi dasar laut saat ini. Pada posisi kuarter, morfologi di bagian timur Cekungan Makassar memang dipengaruhi oleh strukturasi dan sedimentasi thrust-fold belt dari foreland di bagian timur Cekungan yang terjadi sejak Pliosen, tetapi hal ini hanya terjadi di bagian timur Cekungan Makassar saja. Secara regional, morfologi dari dasar laut saat ini masih tetap mengikuti morfologi inisial pengendapan. Gejala stabilnya morfologi pengendapan ini mencerminkan keberadaan tektonik transtensional selama pembentukan cekungan dan pengisian Cekungan Makassar, karena di tektonik transtensional fase ekstentional lazim berkesinambungan. Gambar 5.4 Morfologi alas pengendapan yang relatif tetap di Cekungan Makassar, sejak awal pengendapan (a), penegendapan Sekuen karbonat Berai (b), pengendapan megaskuen/sekuen pengendapan Neogen (c) dan morfologi dasarlaut saat ini (d). Mencerminkan pengaruh tektonik transtensional. 25
V.1.5. Keberadaan multi perioda pembentukan horst dan graben Berdasarkan gejala yang tampak pada penafsiran penampang seismik regional berarah WNW-ESE, khususnya yang melintasi bagian selatan dari Cekungan Makassar utara terlihat dengan cukup jelas bahwa ke daerah timur yang juga merupakan arah terbukanya Cekungan Makassar, ternyata terdapat keberadaan graben/half-graben yang cenderung terbentuk pada periode-periode setelah awal terbentuknya horts&graben di kala Eosen-Oligosen. Peneliti-peneliti terdahulu selalu menyatakan bahwa periode pembentukan horst dan graben Cekungann Makassar hanya terjadi saat syn-rift di kala Eosen-Oligosen,setelah itu adalah periode post-rift yang disertai oleh thermal subsidence dari cekungan. Sedangkan dari gejala yang teridentifikasi pada penampang seismik di area ini, terdapat multi periode pembentukkan horst & graben, bukan saja pada kala Eosen-Oligosen, tetapi ditafsirkan ada yang terbentuk pada periode kala Miosen awal dan periode Miosen akhir. (gambar 5.4). Gejala keberadaan multi periode pembentukan horst & graben ini menguatkan dugaan bahwa tektonisasi transtensional cenderung berlangsung terus-menerus hingga kuarter. Gambar 5.5 Penampang seismik baratbaratdaya-timurtimurlaut yang menunjukkan keberadaan multi perioda pembentukan horst & graben, sejak Eosen hingga Miosen akhir. 26
V.1.6 Konfigurasi struktur dan jenis kinematika deformasi Berdasarkan gejala yang tampak pada penafsiran penampang seismik regional berarah WNW-ESE, khususnya yang melintasi bagian selatan dari Cekungan Makassar utara terlihat dengan cukup jelas bahwa konfigurasi horst dan graben cenderung asimetrik dan planar, berdasarkan peta struktur batuan dasar juga terlihat bahwa asosiasi geometri horst-graben cenderung rhomboidal. Gejala-gejala keterakan struktur ini menunjukkan bahwa kinematika deformasi ketika pembukaan dan pembentukan Cekungan Makassar cenderung simple shear yang merupakan juga merupakan karakteristik deformasi dari tektonisasi transtensional, sesuai dengan model pembentukan cekungan oleh Wernick, 1981. Gambar 5.6 Asosiasi geometri horts-graben yang asimetrik, planar dan rhomboidal di Cekungan Makassar (a), sesuai dengan model Wernicke (1981) tentang kinematika simple shear pada pembentukkan cekungan dengan (b), dari beberapa model ekstensi pembentukan cekungan continental (c) V.2. Mekanisme pembentukan Cekungan (transtensional)makassar V.2.1 Rekonstruksi alur inisial dispersal Sulawesi Barat Berdasarkan rekonstruksi kecocokan geomorfologi tepian Sulawesi barat terhadap geomorfologi tepian timur Kalimantan, dapat ditafsirkan kemungkinan alur inisial 27
dispersal ketika awal pemisahan Sulawesi dari Kalimantan yang mengawali pembukaan Cekungan Makassar (gambar 5.6.a). Pencocokan geomorfologi dimulai dari bagian tepi barat Cekungan Makassar utara, dan dari hasil rekonstruksi, tafsiran posisi alur inisial cenderung berada tepat di muara Sungai Mahakam atau di posisi awal dari Delta Mahakam (gambar 5.7). Untuk rekonstruksi alur inisial pembukaan Cekungan Makassar selatan, dengan mempertimbangkan adanya pergeseran posisi akibat pengaruh sesar mendatar regional di tengah Cekungan Makassar, maka kecocokan geomorfologi di Cekungan Makassar selatan lebih dimudurkan ke arah barat, seperti yang ditunjukkan dalam ilustrasi pada gambar 5.7. Alur inisial ini diduga terkait dengan zona accreted terrance dari lempeng mikro Gondwana yang merekat ke Paparan Sunda ketika masa Mesozoikum (Satyana, 2003). Gambar 5.7 Rekostruksi kecocokan geomorfologi tepi Sulawesi barat dengan tepi Kalimantan timur tafsiran alur inisial dispersal Sulawesi barat di awal pembukaan 28Cekungan Makassar.
V.2.2 Pembentukan Cekungan Makassar Pembukaan awal Selat dan Cekungan Makassar ditafsirkan dimulai sepanjang alur inisial dispersal yang membuka sebagai pull-apart basin akibat mekanisme releasing step-over sinistral dari persesaran mendatar ke-1 (Sesar mendatar Sangkulirang-Palu- Koro) dan sesar mendatar ke-2 (Sesar mendatar di selatan Selat Makassar) sebagaimana ilustrasi pada gambar. Saat itu Sesar mendatar Adang-Lupar diperkirakan belum terbentuk dan diperkirakan masih berupa relay-shear. Gambar 5.8 Ilustrasi pembukaan cekungan di segmen inisial karena releasing step-over dari sesar mendatar 1&2 (a). Diduga karena perbedaan laju gerak segmen, mulai terjadi persesaran pada relay shear 3 (b). Status akhir pull-apart Cekungan Makassar saat ini, sesar 1 & 3 berkembang dipicu oleh pengaruh kompresif dari tumbukan mikro lempeng Banggai-Sula di timur Sulawesi (c). Model pembentukan pull-apar basin karena releasing step-over persesaran mendatar sinistral 29 (d).
Ketika pembukaan Cekungan makin intensif, ditafsirkan terjadi perbedaan laju dari gerak lateral segmen sesar yang sedang membuka, yang mengakibatkan berkembangnya sesar mendatar ke-3 (Sesar mendatar Adang-Lupar) sehingga terjadi desegmentasi segmen awal menjadi dua segmen terpisah yang berbeda laju geraknya, segmen di selatan cenderung lebih cepat dari segmen di utara. Proses ini mengakibatkan posisi akhir segmen selatan menjadi lebih menjorok ke arah timur. Cekungan Makassar menjadi tersesarkan di bagian tengah dengan gerak relatif mengiri (sinistral, persesaran Adang-Lupar menjadikan adanya pembagian Cekungan menjadi Cekungan Makassar bagian utara dan Cekungan Makassar bagian selatan. Diskusi: Memang terdapat alternatif lain dari pembentukan Cekungan Makasssar sebagai cekungan rekah-tarik (pull-apart basin), yaitu sejak inisial pembukaan Cekungan Makassar langsung dikibatkan oleh releasing step-over dari ketiga sesar mendatar (Sesar Sangkulirang-Palu-Koro, Sesar Adang-Lupar dan Sesar selatan Selat Makassar) (gambar 5.9.a), masing-masing segmen membentuk pull-apart basin yang terhubung, seperti model yang tampak pada gambar 5.9.b) Gambar 5.9 Alternatif lain pembentukan Cekungan Makassar sebagai cekungan rekah-tarik (pull-apart basin) akibat transtensional step-over dari ketiga sesar mendatar regional: Sangkulirang-Palu-Koro, Adang- Lupar dan Sesar selatan Selat Makassar (a). Model pembentukan cekungan trantensional ganda beberapa step-over pasangan sesar mendatar (b). 30
Terhadap duan kemungkinan mekanisme pembentukan Cekungan Makassar di atas, Penulis cenderung berpendapat bahwa pembentukkan Sesar mendatar ke-3 (Adang- Lupar terbentuk belakangan setelah pembukaan utama Cekungan Makassar, berdasarkan pengamatan : 1. Cekungan Makassar bagian utara dan Cekungan Makassar bagian selatan yang memiliki Lebar pembukaan selat/cekungan yang hampir sama (gambar 5.10.a). 2. Sebaran morfologi dalaman deposenter Cekungan Makassar utara dan Selatan yang menunjukkan kesamaan dimensi spasial namun terpisah oleh persesaran mendatar Adang-Lupar (gambar 5.10.b). Gambar 5.10 Ilustrasi dimensi lebar bukaan Selat/Cekungan Makassar di bagian utara dan selatan yang hampir sama (a). Persesaran mendatar-3 (Adang-Lupar) menjadikan pergesaran posisi sebaran morfologi deposenter dari Cekungan Makassar (b), model pembentukan dan pengisian cekungan transtensional (c&d) V.3. Tektogenesis Cekungan (transtensional) Makassar Genesa dari tektonisasi di Cekungan Makassar ditafsirkan bermula dari peristiwa Escape tectonic yang terjadi akibat benturan Lempeng India yang mengakibatkan 31
indentasi Lempeng Eurasia ke arah timur tenggara, mengakibatkan indentasi lempeng mikro Indochina ke arah tenggara melalui sesar mendatar red-river fault Gerak lateral lempeng mikro Indochina ini ditenggarai mengakibatkan persesaran mendatar dan gerak segmentasi yang memencar ke arah tenggara, menjadikan keberadaan tektonik akibat dominasi gerak mendatar fragmen lempeng mikro (wrench/strike-slip tectonic), yang pengaruhnya secara dinamika hingga ke Kalimantan dan Sulawesi. Pengaruh ekstrusi dan persesaran mendatar lempeng mikro Indochina ke wilayah Kalimantan,Selat Makasar dan Sulawesi, terlihat dari adanya indikasi persesaran dan segmentasi mendatar dengan jurus di WNW-ESE dan NW-SE dikenali di kawasan Natuna, Tarakan dan Kalimantan Timur hingga Cekungan Makassar dan daratan Sulawesi (gambar 5.11). Gambar 5.11 Tektogenesis Cekungan Makassar dimulai dari indentasi Lempeng Eurasia ke arah tenggara akibat benturan Lempeng India (a), mengakibatkan persesaran dan dispersal di bagian tenggara Paparan Sunda (b) yang menimbulkan tektonik persesaran mendatar antara lain di Kawasan Natuna, Tarakan dan di Cekungan Makassar (c,d,e). 32