Article Details

NEW CRETACEOUS TECTONIC SETTING OF SOUTHEAST SUNDALAND BASED ON METAMORPHIC EVOLUTION

Oleh   Joko Soesilo [32007002]
Kontributor / Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Emmy Suparka;Dr. Ir. Chalid Idham Abdullah;Prof. Dr. Volker Shenk;
Jenis Koleksi : S3-Disertasi
Penerbit : FITB - Teknik Geologi
Fakultas : Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian (FITB)
Subjek : Geology, hydrology & meteorology
Kata Kunci : metamorfisme, tektonik, sundaland.
Sumber :
Staf Input/Edit : Alice Diniarti   Ena Sukmana
File : 15 file
Tanggal Input : 2019-04-08 14:07:55

Pada Era Mesozoik di bagian Tenggara Sundaland terjadi kegiatan konvergensi pergerakan lempeng samudra berlangsung bersamaan dengan perpecahan Gondwana. Samudra Tethys bergerak ke utara dan menyusup di bawah Kontinen Sundaland. Subduksi tersebut ditandai dengan proses metamorfisme tekanan-tinggi-sangat tinggi di busur luar yang mengarah ke samudra Tethys. Pada waktu yang bersamaan, metamorfisme tekanan rendah temperature tinggi terjadi pada busur dalam kontinen Sundaland, sebagai akibat kontrol gradien geotermal yang tinggi di atas wilayah pembentukan ”partial melting”. Metamorfisme pada masing masing busur tersebut ditandai dengan batuan metamorf yang saling berbeda karakternya. Di jalur luar tertandai dengan batuan metamorf tekanan tingg yang berupa eklogit dan sekisbiru dengan himpunan retrogradingnya sedangkan di jalur dalam kontinen batuan metamorf temperature tinggi tekanan rendah hadir dengan keberadaan amfibolit, granulit dan batutanduk. Di Sulawesi Selatan, batuan metamorf tekanan tinggi-sangat tinggi Zaman Kapur Awal tersingkap bersama dengan batuan ultramafik pada Komplek Melange Bantimala. Batuannya terdiri dari berbagai eklogit sekisbiru sekishijau dan filit. Pada umumnya eklogit tersingkap pada bagian barat komplek dan berturutan ke timur berkembang derajat yang lebih rendah. Dalam pencapaian ”peak metamorphism”, eklogit mengalami tekanan hingga 30,62 kbar dan temperatur 670°C hingga mencapai kedalaman antara 83,5 – 104 km serta dalam pengaruh gradien geotermal 6,5 – 7,4 °C/km. Protolit eklogit dan sekisbiru mencirikan pola kimia ”E type MORB”, Oceanic Island Basalt” dan kerak samudra serta kemungkinan melibatkan busur kepulauan calc-alkali selama subduksi. Pembentukan protolit punggungan tengah samudra terkadi pada 296 ± 2 juta tahun lalu. Batuan metamorf tekanan-tinggi-sangat tinggi tersebut mewakili orogenesa konvergensi pada 137 – 106 juta tahun lalu. Jejak temperatur dan tekanan selama metamorfisme retrograde sama dengan jejak progradenya dan mirip dengan tipe Franciscan. Di Komplek Melange Luk Ulo, Jawa Tengah batuan ofiolit terpisah-pisah terdapat bersama-sama dengan batuan metamorf tekanan tinggi-sangat tinggi. Sekisbiru berkarakter turmalin,epidot; eklogit dengan karakter epidot, amfibol-epidot, lawsonit; sekis garnet-fengit, filit dan amfibolit menyusun batuan metamorf komplek ini. Metabasitnya mewarisi protolit basalt shoshonitik dan tholeiit dari ”Enriched type MORB” dan ” Oceanic Island Basalt sementara metapelit/psamitnya berasal dari batuan lempungan dan greywacke. Tekanan hingga 27,21 kbar dan temperatur 628°C pada gradien geotermal 5,6 – 6,1 °C/km telah berpengaruh pada metabasit. Pada bagian lain batuan metapelit/psamit berpengalaman mendapat tekanan 14,85 hingga 21,1 kbar dan suhu 382° - 435°C. Dibawah pengaruh gradien geotermal 5,3° - 6,9 °C/km batuan tersebut mencapai kedalaman 56,4 hingga 80,2 km. Batuan metamorf komplek tersebut terbentuk pada rentang 125 – 101 juta tahun lalu. Selain kemiripan pada jenis litologinya, pola jejak P-T-t pada Komplek Melange Luk Ulo, Jawa Tengah sangat mirip dengan pola jejak metamorfisme pada Komplek Melange Bantimala di Sulawesi Selatan. Di Komplek Meratus, Kalimantan Selatan, batuan granitoid, diorit dan gabro berumur Kapur didapati bersama tiga terrane metamorf: terrane tekanan tinggi dengan kehadiran sekisbiru; terrane temperatur tinggi bersama metamorf kontak dan terrane granulit tekanan tinggi. Terrane metamorf tekanan tinggi yang terdapat di bagian selatan Komplek Meratus didominasi oleh sekis/genis kaya kuarsa dengan fasies sekisbiru, sekis hijau dan sisipan amfibolit. Terrane tersebut telah mengalami pengaruh temperatur 375° - 450°C dan tekanan lebih dari 7 kbar yang dicapai setidaknya pada kedalaman 26 km. Hal ini dikontrol gradien geotermal 14°-17°C/km. Batuan metamorf tersebut berasal dari batulempung dan greywacke untuk metapelitnya sedangkan sisipan metabasitnya berasal dari kerak samudra dan mantel primitiv yang terkayakan. Batuan metamorf tekanan tinggi berumur 180-165 juta tahun (Jura) memperlihatkan telah mengalami retrograde menjadi himpunan mineral sekishijau sebagaimana asosiasi batuan yang banyak terdapat di sekitar Aranio dekat Bendungan Riam Kanan. Himpunan mineralnya memperlihatkan berubah menjadi himpunan tipe Barrovian dikarenakan metamorphic overprinting selama kejadian geologi berikutnya. Oleh karenanya pentarikhan umur sebesar 119 – 110 juta tahun pada terrane ini ditafsirkan sebagai bagian dari metamorfisme pada fasies sekishijau yang terjadi belakangan pada Zaman Kapur. Terrane metamorf temperatur tinggi yang terdapat di bagian utara Komplek Meratus didominasi oleh sekis mika-kuarsa dengan kuarsa yang melimpah. Suhu sebesar 490°-535°C dan tekanan > 2 kbar dipengaruhi gradien geotermal 33° - 46°C/km. Pada zona aureole didekat intrusi calc alkaline terbentuk hornfels mengandung kumingtonit-aktinolit, kordierit, andalusit dengan menghilangkan muskovit dari himpunan batuan sebelumnya. Perubahan pengaruh suhu menjadi 640°C pada tekanan dibawah 4 kbar merupakan faktor yang disebabkan oleh intrusi-intrusi tersebut. Gradien geotermalnya meningkat menjadi 78°- 88°C/km. Pentarikhan U-Pb SHRIMP zircon pada hornfels dan intrusi gabbro mendapati umur masing masing 118 dan 115 juta tahun yang konsisten dengan pentarikhan umur K-Ar sebelumnya. Terrane granulit berlokasi di bagian tengah Komplek Meratus terdiri dari amfibolit dan granulit garnet. Himpunan Potassium feldspars + garnet + piroksen klino + hornblende didalamnya mengindikasikan granulit tekanan tinggi yang mewakili zona peralihan antara granulit mengandung piroksen orto dan eklogit. Temperatur setinggi 900°C dan tekanan antara 9,55 hingga 12 kbar dengan gradien geotermal sebesar 19,4 – 23,6 °C.km-1 berpengaruh selama metamorfisme. Pola jejak P-T-t yang searah jarum jam mengindikasikan proses penebalan kerak selama pembentukannya dan ditafsirkan akibat kolisi kontinen-mikro Paternoster terhadap tepi Sundaland. Metamorfisme subduksi sebelumnya yang menghasilkan sekisbiru berhenti manakala kolisi berawal dan perlahan mengubah tekanan tinggi sebelumnya dengan metamorfisme temperature yang lebih tinggi disebabkan penebalan kerak sejak 136,8 ± 3,6 juta tahun lalu. Kemudian, selama Zaman Kapur, Komplek Meratus lebih dikontrol oleh metamorfisme temperatur tinggi- sangat tinggi karena peningkatan pancaran panas di atas peleburan sebagian berkaitan dengan subduksi lempeng samudra Tethys di bawah Sundaland. Zona subduksi sebaya yang bertanggung jawab atas peleburan sebagian tersebut terletak di belakang platform Paternoster yang sekarang dikenal sebagai Komplek Melange Bantimala. Tatanan tektonik bagian tenggara Sundaland ditandai dengan dua sutur tektonik yang dipisahkan oleh kontinen-mikro Paternoster. Sisa akresi Jura terletak di Meratus adalah sutur yang pertama. Di komplek ini sebagian dari batuan metamorf tekanan tinggi temperatur rendah telah ditampal menjadi metamorfisme tekanan dan temperatur menengah selama pengangkatannya dan terutama dipicu oleh peningkatan heat flow karena penebalan kerak dan busur magmatik calc alkaline Zaman Kapur. Kejadian geologi berikutnya memulai sebagian dari batuan metamorf tekanan tinggi Zaman Jura menjadi metamorf tipe Barrovian bahkan Buchan Zaman Kapur. Batuan metamorf tekanan tinggi-sangat tinggi di Komplek Melange Bantimala dan Komplek Melange Luk Ulo bersama dengan ofiolitnya, masing-masing tersingkap sejak awal Kapur Akhir dan awal Paleogen Awal. Selama Zaman Kapur, wilayah Karangsambung di Jawa, Bantimala-Latimojong-Pompangeo di Sulawesi menjadi jalur metamorf tekanan tinggi yang melengkung di bagian tenggara Sundaland. Sejajar dengannya, di bagian dalam, jalur metamorf tekanan rendah-temperatur tinggi terbentuk di Komplek Meratus. Di wilayah antara Meratus dan Bantimala, kontinen-mikro Paternoster memisahkan kedua komplek akresi tersebut. Batuan metamorf temperatur tinggi tersebut bersama-sama dengan pluton granitoid, diorit dan gabro tersingkap sejak awal Kapur Akhir manakala diatasnya diendapkan endapan volkanik dan turbidit Kelompok Alino dan Manunggul di selatan atau Kelompok Pitap dan Haruyan di bagian utaranya. Jalur metamorf temperatur tinggi ini ditafsirkan berkembang dibawah laut Jawa dan ke utara menuju Semenanjung Mangkalihat atau bagian barat Sulawesi Tengah. Kedua busur metamorfik tersebut menandai hadirnya jalur metamorfik berpasangan Zaman Kapur pada suatu bagian di tenggara Sundaland yang keberadaannya di permukaan terjadi sejak Kapur Akhir.