Tektonik Indonesia : Kondisi dan Potensinya

Kepulauan Indonesia adalah salah satu wilayah yang memiliki kondisi geologi yang menarik. Menarik karena gugusan kepulauannya dibentuk oleh tumbukan lempeng-lempeng tektonik besar. Tumbukan Lempeng Eurasia dan Lempeng India-Australia mempengaruhi Indonesia bagian barat, sedangkan pada Indonesia bagian timur, dua lempeng tektonik ini ditubruk lagi oleh Lempeng Samudra Pasifik dari arah timur. Kondisi ini tentunya berimplikasi banyak terhadap kehidupan yang berlangsung di atasnya hingga saat ini. Mari kita perhatikan gambar-gambar di bawah ini.

Gambar di atas menunjukkan kondisi tektonik Kepulauan Indonesia. Garis merah, jingga dan hijau menunjukkan batas-batas lempeng tektonik. Garis merah menunjukkan pemekaran lantai samudra. Garis jingga menunjukkan pensesaran relatif mendatar. Sedangkan garis hijau menunjukkan tumbukan/penunjaman antar lempeng tektonik.

Mari kita perhatikan satu per satu. Garis hijau di sebelah barat Pulau Sumatra dan di sebelah selatan Pulau Jawa, menerus hingga ke Laut Banda, sebelah selatan Flores kemudian membelok ke utara menuju Laut Arafuru (utara Maluku) menunjukkan zona penunjaman Lempeng Hindia-Australia dan Lempeng Eurasia.

Kenapa membelok ke Laut Arafuru ya ?

Kalo terus ntar nabrak Papua donk …hehe

Karena di Indonesia bagian timur ini ada lagi Lempeng Samudra Pasifik yang menubruk dari arah timur. Salah satu korban paling parah dari tubrukan tiga lempeng ini adalah Pulau Sulawesi. Tangan-tangannya pada mlintir gak karuan. Ditambah lagi terbentuknya luka sesar mendatar di bagian tengah Pulau Sulawesi.

Penunjaman yang terjadi di sebelah barat Sumatra tidak benar-benar tegak lurus terhadap arah pergerakan Lempeng India-Australia dan Lempeng Eurasia. Lempeng Eurasia bergerak relatif ke arah tenggara, sedangkan Lempeng India-Australia bergerak relatif ke arah timurlaut. Karena tidak tegak lurus inilah maka Pulau Sumatra dirobek sesar mendatar (garis jingga) yang dikenal dengan nama Sesar Semangko.

Di sebelah utara Aceh, ada proses pemekaran lantai samudra (garis merah). Saya rasa itu terjadi sebagai bagian dari proses Escape Tectonics akibat tumbukan Lempeng Anak Benua India terhadap Lempeng Eurasia.

Di sebelah utara Papua juga terbentuk zona penunjaman akibat tumbukan Lempeng Samudra Pasifik terhadap Lempeng India-Australia. Pada bagian Kepala Burung, Papua, ini juga terbentuk sesar mendatar (garis warna jingga) yang dikenal dengan nama Sesar Sorong. Masih menjadi perdebatan apakah penyebab Gempa Papua 4 Januari 2009 yang lalu. Sebagian ahli menyebutkan pergerakan aktif Sesar Sorong ini yang menyebabkan gempa, sebagian lagi menyebutkan gempa bersumber dari zona penunjaman di sebelah utara Sesar Sorong. Mengikuti perdebatan para ahli geologi bisa dilihat di blog Dongeng Geologi-nya Pakdhe Rovicky.

Zona penunjaman (warna hijau) yang terbentuk di Samudra Pasifik umumnya sebagai akibat benturan Lempeng Samudra Pasifik dengan Lempeng Eurasia. Sedangkan zona pemekaran (warna merah) sebagai akibat ikutan proses Escape Tectonics setelah terjadinya tumbukan.

Apa implikasinya dari proses tektonik yang begitu rumit tersebut ? Kita lihat gambar kedua.

Gambar di atas menunjukkan sebaran gunungapi (segitiga merah), titik gempa (tanda plus ungu) dan hot spot (tanda bintang jingga). Apa yang terjadi mudah ditebak kan! Rangkaian gunungapi dan titik gempa selalu berasosiasi dengan zona penunjaman. Animasi proses penunjamannya bisa dilihat pada postingan sebelumnya (lihat Animasi Mekanisme Penunjaman Kerak Samudra). Pulau Sumatra, Jawa, Flores, Maluku, Sulawesi dan bagian utara Papua akan rawan dengan gunungapi dan gempa. Emang sudah dari sono-nya begitu. Hanya Pulau Kalimantan yang relatif adem-ayem karena memang posisinya gakdekat-dekat dengan TKP …hehe. (cuma sering banjir tiap tahun, ditambah lagi kebakaran hutan)

Namun tidak seluruhnya kita anggap bencana. Erupsi gunungapi yang berupa abu gunungapi membawa unsur hara yang menyuburkan tanah. Makanya tanah di Jawa pada subur. Tanam padi tumbuh padi (ya iyalah…masak ya iya donk!). Intrusi-intrusi dangkal di sekitar gunungapi menyediakan energi panas bumi yang sangat besar yang bisa dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik. Endapan mineral logam, seperti emas, tembaga dan nikel, akan banyak dijumpai berasosiasi dengan lingkungan gunungapi (lihat tulisan Pak Awang Satyana di Plate Tectonics : Tidak Seluruhnya Bencana). Kita belum bicara tentang potensi migas dan batubara lho ya! Konteksnya agak sedikit berbeda.

Sayang sekali kalau Kepulauan Indonesia yang kaya ini penduduknya banyak berada di bawah garis kemiskinan akibat keliru mengelola sumberdaya alam yang begitu besar.

Identifikasi Pergerakan Tektonik Lempeng Indonesia

Tatananan geologi Indonesia cukup kompleks, hal ini dibuktikan dengan keberaadaan dan sebaran data geologi yang meliputi seluruh wilayah administratif Indonesia. Perkembangan penelitian geologi Indonesia sampai saat ini memang belum maksimal tapi penelitian dan pengembangan pendekatan teknologi terus digalakkan.

Berikut kita akan melihat perkembangan Pergerakan Tektonik Lempeng Indonesia yang berdampak pada potensi terjadinya Gempa Tektonik.

Kondisi inilah yang mesti kita antisipasi sebagai langkah awal dan berkelanjutan untuk mengenal lebih dulu kriteria Kegempaan (Tektonik atau Vulkanisme). Kondisi tektonik Indonesia yang dilalui oleh 3 (tiga) jenis Tektonik Lempeng Aktif yaitu Lempeng Pasifik, Lempeng Australia dan Lempeng Eurasia memberikan dampak yang cukup besar terhadap periodik kejadian Gempa Tektonik di Indonesia.

a. Potensi Gempa Tektonik Sumatra

Konvergensi miring sepanjang batas Lempeng Sumatra menghasilkan formasi forearc-sliver block yang terletak diantara Sesar Sumatra dan Trench Jawa.

(Memberikan dampak Terjadinya Gempa Tektonik Aceh dan Tsunami Tahun 2004).

b. Batasan Timur Paparan Sunda

Pemusatan Paparan Sunda dengan lempeng Pasifik (OBIX) dihalangi oleh blok Timur Sulawesi, menghasilkan rotasi yang cepat searah jarum jam blok Timur Sulawesi (MANA dan LUWU) relatif terhadap Paparan Sunda.

Rotasi ini memindahkan sekitar sepertiga konvergensi Pasifik-Paparan Sunda ke arah left-lateral slip sepanjang sesar Palu dan utara-selatan sepanjang trench utara Sulawesi dimana terjadi subduksi laut Celebes. Dalam hal ini proses banyak dilakukan oleh litosfer Samudra utara Sulawesi, mengakibatkan tumbukan benua menjadi sebagian kecil proses subduksi daerah kerak Samudra.

(Memberikan dampak Terjadinya Gempa Tektonik Jogja Tahun 2004).

Sebagai bukti, Tahun 2004 Indonesia dikejutkan dengan Pergerakan Lempeng Autralia dan Lempeng Eurasia yang mengakibatkan Sesar Jawa-Sumatra mengalami pergerakan sangat besar yang mengakibatkan Gempa Tektonik Aceh yang disusul oleh Gelombang Tsunami memluluhlantahkan Harta dan Jiwa dalam jumlah ribuan bahkan imbasnya sampai sekitar Asia Tenggara, Tahun 2006 Pergerakan Lempeng Australia yang menunjam Paparan Sunda mengakibatkan Sesar Jawa mengalami pergerakan berimbas terhadap terjadinya Gempa Tektonik Jogja tetapi tidak berdampak pada Gelombang Stunami juga memberi dampak kerugian Harta dan Jiwa dalam jumlah yang besar. Dan yang paling mengejutkan Hari Rabu, 30 Oktober 2009 masyarakat Sumatera Barat dikejutkan dengan gempa secara periodik dan mempunyai pola tertentu yang sumbernya (46 km) dari Kota Padang (Terasa sampai Malaysia dan Singapura) terjadi Gempa Tektonik dengan dengan kekuatan 7,6 Skala Ritcher yang tentunya akan memberikan dampak secara luas (sampai opini ini dimuat masih menunggu pendataan dari Satkorlak).

Gempa Bumi yang tiada hentinya menunjam paparan tektonik Indonesia semestinya bisa dijadikan pelajaran berharga bagi seluruh Stakeholder Bangsa (Pemerintah, Akademisi, Ilmuwan, Peneliti) untuk merumuskan formulasi pendeteksian dini sekitar wilayah rawan bencana serta menggalakkan sosialisasi/pemahaman untuk antisipasi dini penanggulangan bencana alam (gempa bumi). Tentunya hal ini bisa diantsipasi dengan memberikan dukungan kepada peningkatan Program Early Warning System (EWS) dan Mitigasi Bencana Geologi untuk memetakan Zonasi Wilayah Potensi Gempa.

Sudah saatnya air mata bangsa ini berhenti menangis hanya karena ketidakmampuan kita untuk mengidentifikasi bencana alam, saatnya kita bangkit (tidak saling melempar tanggung jawab) bersatu mempersiapkan langkah antisipatif dan indentfikasi kegempaan yang dilaksanakan secara sistematis, berkelanjutan dan terukur untuk meminimalisir potensi dari dampak bencana tersebut diatas. Akhirnya, sebagai hamba Allah SWT kita hanya mampu berikhtiar danFirst Desicion Maker atas semuanya adalah Sang Penguasa Alam. Amin



Lempeng Indonesia

Indonesia merupakan daerah pertemuan 3 lempeng tektonik besar, yaitu lempeng Indo-Australia, Eurasia dan lempeng Pasific. Lempeng Indo-Australia bertabrakan dengan lempeng Eurasia di lepas pantai Sumatra, Jawa dan Nusatenggara, sedangkan dengan Pasific di utara Irian dan Maluku utara. Di sekitar lokasi pertemuan lempeng ini akumulasi energi tabrakan terkumpul sampai suatu titik dimana lapisan bumi tidak lagi sanggup menahan tumpukan energi sehingga lepas berupa gempa bumi. Pelepasan energi sesaat ini menimbulkan berbagai dampak terhadap bangunan karena percepatan gelombang seismik, tsunami, longsor, dan liquefaction. Besarnya dampak gempa bumi terhadap bangunan bergantung pada beberapa hal; diantaranya adalah skala gempa, jarak epicenter, mekanisme sumber, jenis lapisan tanah di lokasi bangunan dan kualitas bangunan.

Peristiwa tektonik yang cukup aktif, selain menimbulkan gempa dan tsunami, juga membawa berkah dengan terbentuknya banyak cekungan sedimen (sedimentary basin). Cekungan ini mengakomodasikan sedimen yang selanjutnya menjadi batuan induk maupun batuan reservoir hydrocarbon. Kadungan minyak dan gas alam inilah yang kini banyak kita tambang dan menjadi tulang punggung perekonomian kita sehingga tahun 1990-an.

Peta Tektonik dan Gunung Berapi di Indonesia. Garis biru melambangkan batas antar lempeng tektonik, dan segitiga merah melambangkan kumpulan gunung berapi.Sumber: MSN Encarta Encyclopedia

Indonesia, juga merupakan negara yang secara geologis memiliki posisi yang unik karena berada pada pusat tumbukan Lempeng Tektonik Hindia Australia di bagian selatan, Lempeng Eurasia di bagian Utara dan Lempeng Pasifik di bagian Timur laut. Hal ini mengakibatkan Indonesia mempunyai tatanan tektonik yang komplek dari arah zona tumbukan yaitu Fore arc, Volcanic arc dan Back arc. Fore arc merupakan daerah yang berbatasan langsung dengan zona tumbukan atau sering di sebut sebagai zona aktif akibat patahan yang biasa terdapat di darat maupun di laut. Pada daerah ini material batuan penyusun utama lingkungan ini juga sangat spesifik serta mengandung potensi sumberdaya alam dari bahan tambang yang cukup besar. Volcanic arc merupakan jalur pegunungan aktif di Indonesia yang memiliki topografi khas dengan sumberdaya alam yang khas juga. Back arc merupakan bagian paling belakang dari rangkaian busur tektonik yang relatif paling stabil dengan topografi yang hampir seragam berfungsi sebagai tempat sedimentasi. Semua daerah tersebut memiliki kekhasan dan keunikan yang jarang ditemui di daerah lain, baik keanegaragaman hayatinya maupun keanekaragaman geologinya.

Indonesia merupakan negara yang secara geologis memiliki posisi yang unik karena berada pada pusat tumbukan Lempeng Tektonik Hindia Australia di bagian selatan, Lempeng Eurasia di bagian Utara dan Lempeng Pasifik di bagian Timur laut. Lempeng Indo-Australia bertabrakan dengan lempeng Eurasia di lepas pantai Sumatra, Jawa dan Nusatenggara, sedangkan dengan Pasific di utara Irian dan Maluku utara. Hal ini mengakibatkan Indonesia mempunyai tatanan tektonik yang komplek dari arah zona tumbukan yaitu Fore arc, Volcanic arc dan Back arc. Fore arc merupakan daerah yang berbatasan langsung dengan zona tumbukan atau sering di sebut sebagai zona aktif akibat patahan yang biasa terdapat di darat maupun di laut. Pada daerah ini material batuan penyusun utama lingkungan ini juga sangat spesifik serta mengandung potensi sumberdaya alam dari bahan tambang yang cukup besar.

Ada dua hal utama yang membedakan antara Bumi dengan planet-planet yang lain di dalam Sistem Tata Surya, yaitu:

1) Bumi memiliki air dalam jumlah besar dan membentuk sub-sistem hidrosfer sedang planet-planet yang lain tidak memiliki air. Dengan kata lain, hidrosfer hanya dijumpai di Bumi dan tidak dijumpai di planet-planet yang lain.

2) Di Bumi terdapat fenomena tektonik lempeng sedang di planet-planet yang lain tidak ada. Fenomena tektonik lempeng mengindikasikan bagian internal Bumi yang cair dan memiliki energi panas yang tinggi.

Berlangsungnya siklus hidrologi, siklus batuan dan siklus tektonik di Bumi berkaitan erat dengan keberadaan dua hal tersebut. Siklus hidrologi tidak dapat berlangsung bila di Bumi tidak ada hidrosfer, sedang siklus batuan dan tektonik tidak dapat berlangsung bila tidak ada tektonik lempeng. Dengan demikian, bila keberadaan hidrosfer dan tektonik lempeng hanya ada di Bumi, maka ketiga siklus tersebut hanya berlangsung di Bumi dan tidak dapat berlangsung di planet-planet yang lain.

Tsunami adalah fenomena gelombang raksasa yang melanda ke daratan. Fenomena ini dapat terjadi karena gempa bumi atau gangguan berskala besar di dasar laut, seperti longsoran bawah laut atau erusi letusan gunungapi di bawah laut (Skinner dan Porter, 2000). Gelombang tsunami dapat merambat sangat cepat (dapat mencapai kecepatan 950 km/jam), panjang gelombangnya sangat panjang (dapat mencapat panjang 250 km). Di samudera, tinggi gelombang tsunami cukup rendah sehingga sulit diamati, dan ketika mencapai perairan dangkal ketinggiannya dapat mencapai 30 m. Sifat kedatangan gelombang tsunami sangat mendadak dan tidak adanya sistem peringatan dini merupakan penyebab dari banyaknya korban jiwa yang jatuh ketika gelombang tsunami melanda ke daratan pesisir yang banyak penduduknya. Contoh yang paling mutakhir peristiwa kencana tsunami ini adalah ketika tsunami melanda pesisir barat dan utara Pulat Sumatera di Propinsi Nanggroe Aceh Darussalam pada tanggal 26 Desember 2004.

Tsunami yang terjadi karena gempa bumi atau longsoran di bawah laut kejadiannya berkaitan erat dengan sistem interaksi lempeng kerak bumi yang membentuk sistem penunjaman dan palung laut dalam. Sementara itu, tsunami yang terjadi karena erupsi letusan gunungapi kejadiannya berkaitan erat dengan kehadiran gunungapi bawah laut, baik yang muncul di permukaan laut maupun yang tidak muncul di permukaan laut. Dengan demikian, potensi suatu kawasan pesisir untuk dilanda tsunami dapat diperhitungkan dari keberadaan sistem penunjaman lempeng yang membentuk palung laut dalam, dan keberadaan gunungapi bawah laut. Meskipun demikian, kita tidak dapat melakukan prediksi tentang kapan akan terjadinya tsunami karena kita tidak dapat melakukan prediksi tentang kapan terjadinya gempa, longsoran bawah lautm atau letusan gunungapi bawah laut yang dapat mencetuskan tsunami.

Dalam sejarah moderen, di Indonesia pernah terjadi tsunami karena erupsi letusan gunungapi, yaitu ketika Gunung Krakatau di Selat Sunda meletus pada tahun 1883. Sementara itu, tsunami yang terjadi karena londsoran bawah laut pernah terjadi pada tahun 1998 di sebelah utara Papua New Guinea (Synolakis dan Okal, 2002; Monastersky, 1999).

Dari uraian tentang tsunami dan berbagai pencetusnya itu, maka kita dapat menentukan kawasan-kawasan pesisir yang potensial untuk terlanda tsunami, yaitu dengan memperhitungkan posisi kawasan-kawasan pesisir terhadap keberadaan sistem penunjaman dan palung laut dalam, serta kehadiran gunungapi bawah laut, meskipun kita tidak dapat menentukan kapan tsunami akan terjadi. Bagi Kepulauan Indonesia, posisi geografisnya yang diapit oleh dua samudera (Samudera Pasifik dan Hindia), serta posisi tektonik yang terletak di kawasan interaksi tiga lempeng kerak bumi utama, dan kehadiran gunungapi bawah laut membuatnya menjadi sangat potensial untuk terkena bencana tsunami. Gambaran tentang kejadian tsunami di Indonesia dalam dua dekade terakir dapat dilihat pada Tabel 3 dan Gambar 1. Secara garis besar dapat dikatakan bahwa kawasan-kawasan pesisir Indonesia yang sangat berpotensi terkena tsunami adalah:

1) Kawasan pesisir dari pulau-pulau yang menghadap ke Samudera Pasifik dan Samudera Hindia. Potensi sumber kejadian tsunami yang utama di kawasan-kawasan itu adalah sistem penunjamanyang ada di hadapan kawasan-kawasan pesisir itu.

2) Kawasan pesisir dari pulau-pulau di kawasan Laut Banda. Di kawasan ini, tsunami dapat berasal dari kawasan Busur Banda maupun berasal dari Samudera Pasifik atau Samudera Hindia yang masuk ke kawasan itu.

3) Kawasan pesisir pulau-pulau yang berhadapan dengan gunungapi bawah laut, seperti kawasan pesisir di kedua sisi Selat Sunda yang mengelilingi Gunung Krakatau.
Koreksi untuk Tabel 3. Pada nomor urut ke-10, tertulis “Pangandaran, Jawa Tengah”; yang benar adalah “Pangandaran, Jawa Barat”. Terima kasih untuk Sdr. Yan Yan (Komentar 1) yang menunjukkan kekeliruan ini.

Energi-penggerak Dasar

Untuk “menghidupkan” ciptaannya, Tuhan memberikan kepada semua ciptaannya suatu “kondisi” yang membuat semuanya dapat bergerak secara otomatis. Semua itu dimulai dari partikel-partikel subatomik. Partikel-partikel subatomik menyusun apa yang kita kenal sebagai tiga komponen atom, yaitu: proton, neutron dan elektron. Selanjutnya, atom-atom menyusun apa yang disebut sebagai unsur. Kita mengenal 92 unsur alamiah (lihat Tabel Periodik).

Unsur-unsur alamiah kemudian membentuk mineral-mineral, dan mineral-mineral berkombinasi membentuk berbagai jenis batuan.

Tuhan memberikan kekuatan kepada partikel-partikel subatomik, dan demikian pula kepada ketiga komponen atom. Dengan kekuatan-kekuatan tersebut semuanya bergerak, alam semesta, termasuk menggerakkan kehidupan di Bumi.

Proses alam berlangsung sesuai dengan ketetapan penciptanya. Partikel-partikel subatomik terus berinteraksi tanpa bisa diganggu oleh manusia. Demikian pula dengan elektron yang selalu bergerak mengelilingi inti atom. Reaksi fission (“fission”, the splitting of a nucleus into two “daughter” nuclei), fusion(“fusion” of two “parent” nuclei into one daughter nucleus), penangkapan neutron (“neutron capture”, used to create radioactive isotopes), dan peluruhan(various “decay modes”, in which nuclei “spontaneously” eject one or more particles and lose energy to become nuclei of lighter atoms), semua terus berlangsung di alam semesta, termasuk di Bumi yang kita diami ini. Kelanjutannya adalah semua proses alam terus berlangsung, baik disukai maupun tidak oleh manusia, mengikuti ketentuan penciptanya.

Pada tahapan yang lebih jauh, Bumi, dihidupkan dengan gerakan lempeng-lempeng kerak bumi, volkanisme, tiupan angin, hujan, sinar matahari, fotosintesis, metabolisme sel. Disukai atau tidak disukai oleh manusia, semua proses itu terus berjalan sesuai dengan ketetapan Tuhannya. Semua itu tidak terlepas dari proses-proses dasar yang berlangsung pada tingkat atomik.

Akal untuk memahami Proses Alam

Manusia diberi pikiran dan akal oleh Tuhan untuk dapat memahami alam, termasuk proses-prosesnya. Pemahaman manusia akan alam dan kemampauan memanfaatkannya dengan bijaksana menentukan tingkat kesejahteraan manusia itu sendiri. Sebaliknya, kegagalan manusia dalam memahami alam akan menyebabkan manusia mengalami hal yang sebaliknya. Manusia akan sengsara. Contoh yang sederhana adalah api. Pembakaran api yang terkendali telah terbukti memberikan manfaat yang sangat banyak bagi kehidupan manusia. Mulai dari memasak di dapur, sampai meluncurkan pesawat ke ruang angkasa. Sebaliknya, pembakaran yang tidak dikendalikan juga telah terbukti menimbulka kerugian, seperti kebakaran rumah atau bangunan, kebakaran atau pembakaran hutan.

Ketika proses-proses alam itu berlangsung dan mengenai manusia, manusia mengatakan itu sebagai bencana, seakan-akan proses itu memang ditujukan untuk membuat manusia menderita, sengsara atau mengalami kerugian. Tulisan ini memberikan gambaran tentang berbagai proses alam tersebut berkaitan dengan berlangsungnya kehidupan di Bumi ini.