Path: Top > S3-Dissertations > Engineering Science > 2013

PETROLOGI DAN GEOKIMIA BATUAN VOLKANIK DI KEPULAUAN TOGEAN, TELUK TOMINI, PROVINSI SULAWESI TENGAH : IMPLIKASINYA TERHADAP TATANAN TEKTONIK PULAU SULAWESI

PhD Theses from JBPTITBPP / 2015-01-27 11:18:51
Oleh : PURNAMA SENDJAJA (NIM : 32008004) ; (Pembimbing: Prof. Dr. Emmy Suparka ; Dr. Ir. Chalid Idham Abdullah ; Dr. I G.B. Eddy Sucipta ST. MT.) , S3 - Engineering Sciences
Dibuat : 2013, dengan 8 file

Keyword : Kepulauan Togean, Sulawesi Tengah, Una-Una, Togean, Walea, adakit, ofiolit supra-subduction (SSZ).

Kepulauan Togean terletak di Teluk Tomini, Kabupaten Tojo-Una-Una, Propinsi Sulawesi Tengah, dengan letak geografis 0⁰ - 0⁰ 40’ LS dan 121⁰ ’30 - 122⁰ 30’ BT., terdiri dari beberapa pulau dengan pulau besarnya adalah Pulau Una-Una, Pulau Batudaka, Pulau Togean, Pulau Talakatoh, Pulau Waleakodi dan Pulau Waleabahi. Kepulauan ini berada di antara Lengan Utara dan Lengan Timur Sulawesi, di zona konvergen yang kompleks di antara dua subduksi yaitu subduksi Lempeng Laut Sulawesi yang menunjam miring ke selatan dan subduksi Lempeng Laut Maluku atau lempeng laut di hadapan Mikrokontinen Banggai Sula yang miring ke barat.

Kondisi tektonik yang kompleks tersebut menghasilkan beragam jenis batuan volkanik di Kepulauan Togean. Batuan volkanik ini masih menjadi kontroversi mengenai asal mula terbentuknya. Oleh karena itu dalam rangka menjawab tatanan geodinamik berdasarkan petrogenesis batuan volkanik tersebut, dilakukan penelitian yang komprehensif meliputi survei lapangan, analisis petrografi, geokimia dan umur radiometri. Instrumentasi yang digunakan dalam analisis petrologi dan geokimia meliputi mikroskop polarisasi, SEM-EDS, XRF, ICP-MS, PGA dan INAA; sedangkan untuk analisis umur dilakukan dengan metode jejak belah pada zirkon.

Batuan volkanik dari Kepulauan Togean berdasarkan lokasi dan afinitas batuannya dapat dibagi menjadi 3 jenis yaitu Una-Una (UN), Togean (TG) dan Walea (WL). Batuan volkanik UN dan TG memiliki kesamaan dalam hal ciri dan

pola geokimia yaitu bertipe adakit (SiO2 ≥ 56 %, Al2O3 ≥ 15 %, MgO < 3 %, Y ≤ 15 ppm, Yb ≤ 1.9 ppm, Sr > 300 ppm, rasio Sr/Y > 20, dan La/Yb > 20), terdiri dari jenis trakhiandesit-basaltik sampai trakhidasit, berafinitas magma kalk-alkalin, kalk-alkalin K-tinggi dan sosonit. Variasi batuan volkanik yang terdapat di UN dan TG diinterpretasikan terbentuk dari partial melting slab Lempeng Laut Sulawesi pada zona amfibol-eklogit dalam sistem subduksi yang terjadi di utara Kepulauan Togean.

Karakteristik geokimia UN dan TG dengan pola unsur tanah jarang ringan (La, Ce, Pr) 40-150 kali nilai kondrit dan 10 kali pada unsur UTJ berat (Dy, Ho, Er, Tm, Yb, dan Lu) dan keduanya memperlihatkan kelimpahan unsur-unsur komponen subduksi seperti Ba (>1000ppm), Sr (>1000ppm), B (>3ppm), Pb (>25ppm) dan menunjukkan deplesi negatif Nb, lebih memperkuat bukti bahwa batuan volkanik ini terbentuk di lingkungan konvergen-subduksi.

Berbeda dengan UN dan TG, batuan volkanik dari WL, memiliki himpunan batuan volkanik dengan afinitas magma toleit, berjenis andesit-basalt dan basalt toleit, ada yang terbentuk di punggung tengah samudera (MORB), IAT dan CAB. Himpunan batuan ini diinterpretasikan sebagai bagian ofiolit yang berhubungan dengan subduksi atau dikenal dengan suprasubduction ophiolite (SSZ). Sistem subduksi yang berhubungan dengan ofiolit SSZ ini terjadi di sebelah tenggara Kepulauan Togean dengan melibatkan Lempeng Laut Maluku atau lempeng laut yang berada di depan mikrokontinen Banggai-Sula dengan ofiolit Sulawesi Timur (ESO).

Pada awalnya, di kala Miosen, penunjaman Lempeng Laut Sulawesi yang menghasilkan batuan bertipe adakit di Pulau Una-Una menunjam dengan kemiringan landai (Partial melting slab terjadi di kedalaman 70-85 km, dengan jarak dari palung 250 km). Seiring dengan proses subduksi yang menerus dan makin terjalnya sudut penunjaman, kemudian terjadi proses percampuran di baji mantel (mantle wedge) disusul dengan proses diferensiasi magma di kantong magma yang menghasilkan komposisi batuan lebih asam.

Berbeda dengan proses yang terjadi di bagian utara Kepulauan Togean yang menunjukkan subduksi aktif dari Lempeng Laut Sulawesi sejak Miosen, bagian selatan Kepulauan Togean mencirikan produk subduksi dengan proses yang berbeda. Himpunan batuan ofiolit yang tersebar di Wilayah Walea yang terbentuk sekitar 6 jtl., mencirikan bahwa ofiolit ini berhubungan dengan proses pemekaran di depan subduksi akibat adanya roll back slab lempeng laut di depan Mikrokontinen Banggai Sula atau Lempeng Laut Maluku.

Intensifnya pergerakan Mikrokontinen Banggai-Sula ke barat pada saat ini, mengakibatkan kolisi dan teranjakkannya himpunan ofiolit ESO ke permukaan di Lengan Timur Sulawesi dan ofiolit SSZ di WL, sedangkan di wilayah UN dan TG, aktivitas volkanisme masih berlangsung. Hasil analisis geokimia material piroklas dari letusan Gunung Colo di Pulau Una-Una pada tahun 1983 menunjukkan bahwa magmanya berkomposisi asam, berasal dari percampuran dengan mantel (mantle mixing), diperkuat dengan hadirnya himpunan mineralogi flogopit-hornblenda-biotit dari analisis petrografi, yang menandakan asal magma yang dalam.

Deskripsi Alternatif :

The Togean Islands are located in the Gulf of Tomini, Tojo Una-Una Regency, Central Sulawesi Province, the geographical location is 0 ⁰ - 0 ⁰ 40 ''30 South and 121 ⁰ - 122 ⁰ 30' East. This archipelago consists of several islands, the main islands being Una-Una, Batudaka, Togean, Talakatoh Waleakodi, and Waleabahi Island. These islands are located between the North Arm and East Arm of Sulawesi and have a complex tectonic regime in the middle of two subduction zones. The south dipping subduction of the Celebes Sea Plate and the west dipping subduction of the Molucca Sea Plate or oceanic plate is in the front of the Banggai Sula Microcontinent.

This complex tectonic conditions produce a variety of volcanic rocks in Togean Islands, and still a matter of controversy for their petrogenesis. Therefore, in order to evaluate geodynamic setting base on volcanic rocks petrogenesis, a comprehensive study, included field surveys, petrographic, geochemical and radiometric age were conducted. Polarization microscope, SEM-EDS, XRF, ICP-MS, PGA and INAA are the method and instrumentation for petrology and geochmestry analysis, whereas for the age dating was conducted using the fission track method in zircon.

Volcanic rocks from the Togean Islands can be divided into 3 types based on the location and magma affinities: The Una-Una (UN), Togean (TG) and Walea (WL). These rocks formed in situ around the equator, not as the migration component because of tectonic events. Volcanic rocks of the UN and TG have similar characteristics and geochemical patterns. Both of them are adakites (SiO2 ≥ 56 %, Al2O3 ≥ 15 %, MgO < 3 %, Y ≤ 15 ppm, Yb ≤ 1.9 ppm, Sr > 300 ppm, rasio Sr/Y > 20, dan La/Yb > 20); consist of basaltic-trachyandesite until trachydasite, in which the magma is calk-alkaline and a high-K calk-alkaline and shoshonite affinity. The volcanic rocks from UN and TG are interpreted as the result of partial melting of the Sulawesi Sea slab within the amphiboles-eclogite zone.

Geochemical characteristics based on rare earth element patterns show similarities between volcanic rocks of the UN and TG, having 40-150 times the amount of light REE (La, Ce, Pr) and 10 times for heavy REE (Dy, Ho, Er, Tm, Yb, dan Lu). Both of them show an abundance of subduction component elements such as Ba (>1000ppm), Sr (>1000ppm), B (>3ppm), Pb (>25ppm) and show negative Nb depletion, further confirm the evidence that the volcanic rocks formed in a convergent-subduction environment.

The volcanic rocks of the WL, have a tholeitic affinity and consist of basaltic-andesite and tholeit basalt; they have formed in the mid oceanic ridge (MORB), IAT and CAB. This association is interpreted as being an ophiolite related zone with subduction or suprasubduction ophiolite (SSZ). The subduction system associated with the SSZ ophiolite occurred in the southeast of the Togean Islands involving the Molucca Sea Plate or plate in front of the sea Banggai-Sula microcontinent with the East Sulawesi ophiolite (ESO).

The Celebes Sea Plate, at the beginning of the Miocene, subducted below the North Arm of Sulawesi with a gentle slope (partial melting of slab at 70-85 km depth, with 250 km distance from the trench), this situation producing adakites in the Una-Una. Along with the continuous subduction process and increasingly steep angle of subduction which the magma source under went and with the mixing process in the mantle wedge and differentiation in the magma chamber more acid rocks were produced, but still giving the impression of being derived from the same magma source.

In contrast to the process that occurs in the northern part of the Togean Islands, which are indicative of an active subduction of the Celebes Sea Plate since the Miocene, the southern part of the Togean Islands shows a subduction-related product with a different process. The set of ophiolite rocks in the Walea region were formed around 6 Ma., and were related to the process of spreading of oceanic crust in front of the subduction due to roll back of oceanic crust of the Banggai Sula microcontinent or Molucca Sea Plate.

Intensive movement of the Banggai-Sula microcontinent to the west at this time, resulted in obduction of the ophiolite during collision, ESO emerging to the surface in the East Arm of Sulawesi and SSZ ophiolite in Togean Island; whereas in the UN and TG, volcanic activity is still ongoing, Pyroclastic material from the eruption in 1983 on Una-Una Island, has an acid silica composition with mineralogical assemblages of hornblende- phlogophite-biotite, showing that the petrogenesis of these rocks has been derived from a mixing mantle source, indicating a deepening magma source.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id

Print ...

Kontributor...

  • Pembimbing: Prof. Dr. Emmy Suparka ; Dr. Ir. Chalid Idham Abdullah ; Dr. I G.B. Eddy Sucipta ST. MT., Editor: PKL-SMK

File PDF...