Tektonik Lempeng sebagai Sumber Energi, Sumber Daya Mineral, dan Kewilayahan

TEKTONIK LEMPENG SEBAGAI SUMBER ENERGI, MINERAL, DAN KEWILAYAHAN

 

  

            Wilayah kepulauan Indonesia merupakan pertemuan antara lempeng Pasifik dan lempeng Indo-Australia (Bagian Timur), Lempeng Eurasia dan Lempeng Indo-Australia (bagian barat), dan lempeng yang lebih kecil (Lempeng Caroline dan Lempeng Laut Filiphina). Kondisi ini menjadikan Indonesia sebagai daerah tektonik aktif dengan tingkat seismisitas atau kegempaan yang tinggi. Ada 28 wilayah di kepulauan Negara Indonesia yang dinyatakan sebagai wilayah rawan bencana gempa bumi tektonik, gunung berapi dan tsunami. Diantaranya ialah NAD, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Bengkulu, Lampung, Banten, Jawa Tengah, DIY bagian selatan, Jawa Timur bagian selatan, Bali, NTB dan NTT.  Wilayah Indonesia merupakan wilayah dengan kondisi tektonik yang rumit sehingga Indonesia secara geografis terletak pada wilayah yang disebut dengan Ring of Fire. Cincin Api merupakan kawasan di sekitar Samudera Pasifik yang sering mengalami gempa bumi dan letusan gunung berapi.Batas-batas lempeng dapat melalui zona gempa aktif, zona Gerakan tanah di wilayah pegunungan, zona vulkanisme, zona magmatisme, dan zona hidrokarbon. Batas lempeng tektonik ini diperkirakan penting karena mampu mendukung penyelidikan dan penelitian umber daya energi, mineral, maupun sumber daya kewilayahan yang dapat diprediksi. Hal ini lempeng tektonik dapat menjadi antisipasi dalam berbagai kebencanaan geologi. Interaksi antara ketiga lempeng utama dapat menyebabkan suatu wilayah kaya akan sumber daya alam yang melimpah, mulai sumberdaya panas bumi, sumberdaya mineral seperti emas, dan sumberdaya energi lainnya.

 

            Tektonik lempeng atau tektonik global merupakan sebuah pandangan mobilistik bumi. Bumi dianggap sebagai benda dinamis yang mendingin konvektif. Proses pemekaran dan gerak simetris ke samping punggung Tengah atlantik menyebabkan Samudra Atlantik makin meluas dan Samudra Pasifik semakin menyempit karena terjadinya pertumbuhan benua Asia melalui akresi kepulauan. Menurut teori tektonik lempeng, bumi terdiri dari lempeng kerak bumi yang kaku, lempeng ini bergerak terus-menerus dan seolah mengapung pada bahan yang plastis. Kemudian, lapisan terluar dari bumi atau lapisan litosfer. Dalam hal ini, lapisan litosfer ini terdiri dari kerak dan mantel bumi yang kemudian terpecah hingga berubah menjadi suatu lempengan atau batuan-batuan besar. Selain itu, kelurusan pada suatu lempeng biasanya terletak di atas susunan batuan pada bagian atas astenosfer. Lalu, faktor penyebab dari terbentuknya pergeseran lempeng tektonik adalah arus konveksi astenosfer dan litosfer. Kemudian dari arus itu membentuk lempeng-lempeng yang akan bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda. Tektonik lempeng yang mengkristal teorinya pada tahun 1968 setelah 40 tahun kemudian telah banyak mengalami kemajuan. Teori ini selalu digunakan untuk menjelaskan geotektonik regional suatu wilayah di seluruh dunia. Akibat aplikasi yang ekstensif danintensif ini, konsep-konsep dalam tektonik lempeng makin terintegrasi dan terbukti dapatmenjelaskan banyak hal dalam geologi. Teori Tektonik Lempeng (Plate tectonic) dapat memprediksi proses dinamika bumi dalam pembentukan jalur pegunungan, jalur gunung api, jalur gempa bumi, dan cekungan endapan di muka bumi yang disebabkan oleh pergerakan lempeng. Lempeng-lempeng (plate) kulit bumi bergerak dari punggungan tengah samudera (mid oceanic ridge), dimana dibentuknya kerak baru, menuju garis busur vulkanik lainnya dan menuju rantai pegunungan aktif. Lempeng-lempeng kulit bumi saling bertumbukan, berpapasan maupun menjauh.

 

Gambar 1. Lempeng-lempeng lisofir dunia dengan batas batas yang masih aktif (Hamiliton, 1989) (Sumber: Journal Unpad)

              Pada gambar 1, pemekaran lantai Samudra digambarkan dengan dobel garis yang merupakan zona bagian dimana lempeng-lempeng bergerak terpisah. Garis bergerigi adalah simbol batas lempeng dimana terdapat penunjaman (subduction) yaitu salah satu lempeng menunjam di dalam lempeng lainnya. Garis hitam tunggal menggambarkan patahan strike-slip dimana lempeng-lempeng saling berpapasan satu sama lainnya. Bagian yang berwarna abuabu adalah bagian dari kontinen, sepanjang batas lempengnya mengalami ekstensi, kompresi, atau strikeslip (sesar mendatar yang menyebabkan lempeng saling berpapasan). Teori tektonik lempeng mampu menerangkan asal usul keberadaan magmatisma, tektonik aktif baik di darat maupun di laut secara sistimatis dan teratur. Hamilton (1989) mengungkapan, berdasarkan integrasi data geofisika dan geologi permukaan maupun bawah laut.

            Apabila dua lempeng yang berbeda sifat saling mendekat, misalnya lempeng samudra mendekati lempeng benua, maka umumnya lempeng samudra akan masuk ditekuk ke bawah lempeng benua. Tipe ini disebut sebagai tubrukan tipe Cordilera. Kadang-kadang lempeng samudra yang bergerak mendekati lempeng benua akan ditekuk ke atas sehingga seolah tersesar-sungkupkan. Gejala tubrukan seperti ini disebut sebagai obdaksi (Alzwar et al., 1987). Proses pemekaran yang disebabkan oleh arus konveksi dapat terjadi di benua maupun di samudra. Pemekaran di benua dinamakan rifting, sedangkan pemekaran di samudra dikenal sebagai spreading. Sesar-sesar mendatar pun akan menyebabkan lempeng saling berpapasan Sesar ini dalam istilah tektonik lempeng dikenal sebagai transcurrent fault (termasuk didalamnya adalah wrench-fault dan strike-slip fault). Sedangkan transform fault adalah sesar mendatar yang besar dengan pergerakan mendatar, yang ujung-ujungnya dibatasi oleh batas-batas tektonik (tectonic suture), misalnya parit Jawa atau palung Jawa (Alzwar et al., 1987). Batas lempeng berinteraksi satu sama lain dalam 3 cara utama, yaitu secara divergen, konvergen, dan transform yang berefek pada deformasi dari kerak yang ada. Pada batas lempeng yang divergen, lempeng-lempeng akan saling menarik satu sama lain. Batas lempeng konvergen, lempeng-lempeng akan saling mendorong pada masing-masing batasnya. Sedangkan pada batas lempeng transform, batas lempeng-lempeng akan saling bergeser melintasi satu sama lain. Lempeng yang mengalami deformasi ini disebut sebagai tektonik aktif. Akibat dari aktifitas lempeng ini, kita dapat mengenali dengan mudah mengenai lempeng benua dan samudera melalui topografi yang terbentuk. Sehingga, ketika gempa-gempa yang sudah terjadi di plot maka akan memetakan batas lempeng.

            Zona-zona sempit mengikuti pusat-pusat pemekaran samudra, patahan-patahan strike-slip, dan zona Beniof, zona-zona luas terdapat di wilayah-wilayah melange di atas lempeng yang menunjam, dan di bagian benua tersebar luas. Zonasizonasi akibat gejala tumbukan lempeng-lempeng dalam kerak bumi tersebut berupa:

 

• Zonasi Gempa: Zona seismik yang aktif digunakan untuk identifikasi batas-batas plate.
• Zonasi Vulkanisme: Gunungapi (vulcano) banyak muncul di sekitar sabuk seismik yang aktif (the active seismic belt) dari bumi. Munculnya gunungapi dapat digunakan untuk identifikasi batasbatas plate.
• Zonasi Magmatisme: Magmatisme berkaitan erat dengan kontak dua buah lempeng dari kerak bumi. Retakan-retakan akan terbentuk sebagai hasil deformasi gaya-gaya yang bekerja. Retakan-retakan yang dalam merupakan daerah lemah sebagai jalan aliran magma ke permukaan bumi.
• Zonasi Mineralisasi: Akibat munculnya gejala magmatisme
• Zonasi Endapan Hidrokarbon: Daerah akumulasi minyakbumi & batubara.
• Zonasi Gerakan Tanah: Pada daerah tumbukan dua lempeng struktur geologi banyak berkembang dan merupakan daerah yang lemah karena mempunyai aspek kebencanaan bagi pengembangan wilayah/lahan.

            Aktifitas tektonik Lempeng Indo-Australia, Lempeng Pasifik, dan Lempeng Eurasia telah berperan besar terhadap perkembangan tektonik, seperti di Sulawesi dan sekitarnya. Pengaruh tersebut diawali sejak zaman Mesozoikum, pada saat terjadi pemekaran di paparan barat laut Australia yang telah membentuk beberapa mikrokontinen. Mikrokontinen tersebut  bergerak  ke arah Sulawesi melalui mekanisme sesar transform hingga bertabrakan dengan Busur Sulawesi dan diikuti terbentuknya berbagai struktur geologi seperti tunjaman, sesar naik dan sesar mendatar berskala besar. Sebagai bukti terjadi interaksi antar lempeng, Pulau Sulawesi menjadi salah satu pulau yang mempunyai pertumbuhan ekonomi yang cukup tinggi dengan didukung oleh sumberdaya alam dan lokasi wilayah yang strategis terutama dalam lingkungan dimana batas utara pulau berbatasan langsung dengan Filiphina. Beberapa daerah di Sulawesi sering ditemukan adanya batu gamping berjenis terumbu karang yang bercampur dengan batuan-batuan hasil erupsi gunung api. Hal ini manjadi bukti adanya proses lempeng tektonik yang terjadi di daerah Sulawesi. Tidak hanya itu, interaksi lempeng yang terjadi di Sulawesi meyebabkan daerah Sulawesi memiliki gunung api, aktivitas lempeng ini juga menyebabkan proses terjadinya magmatisme di beberapa daerah, akibat terjadinya magmatisme dapat terbentuknya panas bumi (Manyoe, 2015). Selain pembentukan  panas  bumi,  interasi  lempeng  tersebut  juga menyebabkan  terbentuknya  sesar-sesar aktif,  dan  terbentuk sebuah kekar-kekar pada batuan, dari aktifitas ini mempermudah  zat-zat fluida mudah membentuk  mineral-mineral  ekonomis di daerah Sulawesi.

 

Gambar 2. Ilustrasi hubungan keterpadatan mineral dengan posisi struktur tektonik (Sumber: Journal Unpad) 

            Perubahan batas lautan akibat intrusi magma volkanik menghasilkan lempeng samudera berukuran kecil. Asosiasi batuan pada penampang skematik dapat mempermudah perkiraan letak sumber energi mineral maupun bahan galian tambang. Berdasarkan posisi struktur tektonik, keberadaan sumber daya energi dapat diperkirakan. Misalnya wilayah yang mengandung panas bumi dapat diperkirakan lokasinya. Zona hidrokarbon atau wilayah-wilayah yang menunjukkan keberadaan hidrokarbon (batubara dan minyak bumi) dan gas bumi juga dapat diperkirakan terutama keberadaan cekungan-cekungan sedimen. Hal ini dapat memepermudah peneltian dalam pencarian sumber daya mineral dan energi.

 

            Proses bumi tektonik lempeng tidak hanya tentang mendatangkan bencana alam, tetapi juga menghasilkan dampak positif salah satunya dapat melahirkan sumberdaya alam berupa depostit-deposit mineral atau bahan bakar fosil. Di bumi, terdapat 3 tempat utama pembentukan deposit mineral logam, diantaranya:

• Endapan mineral yang terbentuk pada batas lempeng divergensi, tempat terjadinya Samudra baru yang mengalami pemekaran
• Endapan yang berada dalam transit pada lempeng litosfer yang belum mencapai zona subduksi. Endapan ini dapat terbentuk pada sumbu pemekaran atau pada lekuk dan cekungan Samudra.
• Endapan yang berasosiasi dengan batas lempeng kovergensi (zona subduksi). Pada endapan ini dapat mengalami beberapa perubahan besar oleh berbagai proses metamorfosa atau secara aktif dapat dibentuk oleh lingkungan dari zona subduksi dari lingkungan magma.

Endapan mineral yang berasosiasi dengan busur magmatic-vulkanik Indonesia digolongkan ke dalam tipe endapan pirometasomatik dan hidrotermal. Di dalamnya termasuk endapan timah, tembaga, molybdenum, wolfram, emas, antimon, gerak air raksa, mangan, dan uranium. Bahan bakar fosil seperti minyak, gas bumi, dan batu bara ditemukan dalam cekungan busur belakang yang terletak pada sisi cekungan busur vulkanik dan daerah landasan kontinen Indonesia seperti pada landasan Sunda dan Arafuru dan daerah yang mengelilingi laut Cina Selatan.

 

            Keperluan sumber daya kewilayahan, konsep tektonik lempeng sangat bermanfaat terutama dalam mengantisipasi daerah-daerah bencana geologi seperti daerah tsunami, gempa bumi, dan gunung api. Hal tersebut dapat dikemukakan karena adanya zona-zona yang telah diketahui, seperti zona gempa aktif yang berkaitan pula dengan zona gerakan tanah di wilayah pegunungan, seperti zona vulkanisme yang berkaitanan pula dengan zona magmatisme maupun zona mineralisasi serta zona hidrokarbon.

 

 

Reference:

 

Alzwar, M., Samodra, H., & Tarigan, J.J., 1987, Pengantar Ilmu Gunungapi, Penerbit Nova, 226 hal

Hamilton, W., 1989, Convergent-Plate Tectonics Viewed from The Indonesian Region, dalam majalah Geologi Indonesia, Majalah Ikatan Ahli Geologi Indonesia, Vol 12, no 1 Juli 1989, IAGI -- Jakarta, p 35- 88.

Manyoe, I.N. and Bahutala, I. (2017). Kajian geologi daerah panas bumi Lombongan, kabupaten Bolango provinsi Gorontalo. Jurnal Geomine, 5 (1).