RESUME

BASIN CLASIFICATIONDIVERGEN SETTINGTERRESTRIAL RIFT VALLEY

Tugas Mata Kuliah Analisis Cekungan

Martin Arisandi270110110006GEOLOGI B

FAKULTAS TEKNIK GEOLOGIUNIVERSITAS PADJADJARANJATINANGOR2014

TERRESTRIAL RIFT VALLEY

1. PengertianTerestrial Rift Valley adalah suatu rifting yang tejadi pada kerak benua, umumnya terkait dengan bimodal vulkanisme. Vulkanisme bimodal ini mengacu pada letusan yang menghasilkan dua lava, lava mafik dan felsik dari pusat vulkanik tunggal dengan sedikit atau tidak ada komposisi lava intermediet. Jenis vulkanisme ini biasanya dikaitkan dengan tektonik ekstensional, khususnya rifting. Magma mafik diproduksi oleh mencairnya dekompresi peridotit dari astenosfer. Banyak dari magma mafik meletus dengan cepat melalui penipisan kerak benua. Magma felsic diproduksi oleh pemanasan dan hidrasi dari kerak benua. Karena wilayah ini biasanya di bawah pengaruh tension, magma felsic dapat muncul dan meletus membentuk riolit. Campuran mafik dan felsic (dengan sedikit intermediet) vulkanisme ini yang disebut vulkanisme bimodal.

2. Mekanisme Rifting Seting tektonik divergen adalah suatu region di Bumi dimana lempeng tektonik mengalami proses pemekaran atau pemisahan. Area ini memiliki karakteristik berupa fitur-fitur ekstensional (stretching). Contoh dari ekstensi yang terjadi antara lain pemekaran lantai samudra di sepanjang mid-oceanic ridge, proses extensional, dan downfaulting dari kerak benua untuk membentuk suatu struktur graben. Cekungan yang terbentuk pada suatu seting divergen sangat dipengaruhi oleh mekanisme penipisan kerak, pembebanan sedimenter dan vulkanik, dan proses densifikasi krustal.Pada dekade terakhir telah terjadi peningkatan besar dalam pemahaman kita tentang perkembangan tektonik dari terestrial rift, dengan implikasi penting untuk model basin. Salah satu yang terpenting dari konsep terbaru ini adalah bahwa lower crust dapat bergerak selama continental ekstension. Selain itu rifting kemungkinan asimetris yang berhubungan dengan structur, evolusi termal, pola uplift/subsidence, dan perkembangan stratigrafi. Dasar elemen struktur dari sebuah kontinental rift sekarang dikenal half-graben (Gibbs, 1984; Leeder dan Gawthorpe, 1987; Rosendahl, 1987; Frostick dan Reid, 1990; Frostick dan Steel, 1993). Zona sesar utama yang mengontrol cekungan asimetris disebut border fault, dan border fault dapat bergerak ke kiri atau ke kanan dan/atau "flip" arah dip pada transfer fault.Rift valley adalah sebuah batas extension yang dapat terbentuk di dalam kerak benua, didorong oleh upwelling mantel di bawah benua. Pada tahap pertama rifting benua, kerak benua yang upwarp karena astenosfer yang naik di bawahnya. Kerak benua meregang dan menipis membentuk patahan ekstensional.Akhirnya rift valley berkembang.

Seiring dengan proses bukaan samudra berlangsung, ekstensi yang berlanjut di dalam kerak benua menyebabkan meningkatnya intensitas pada proses penipisan kerak dan pada akhirnya menyebabkan terjadinya keretakan, mengizinkan magma basaltik untuk naik ke atas menuju axis dari suatu rift dan dimulailah proses pembentukan kerak samudra baru. Oleh karena itu, terrestrial rift valley akan berevolusi menjadi proto-oceanic rift through. Proto-oceanic rift dialasi (setidaknya sebagian) oleh lempeng samudra dan di kedua sisinya diapit oleh margin kontinen rift. Untuk drive rifting kekuatan ekstensional diperlukan untuk meregangkan litosfer. Adapun gaya ektensional tersebut berasal dari arus konveksi, plume atau termal bulge. Pada dasarnya semua kekuatan tektonik di bumi adalah hasil dari konveksi mantel. Konveksi mantel timbul karena ekspansi termal dari bahan mantel pada saat pemanasan. Ekspansi menyebabkan penurunan kepadatan dibandingkan dengan cairan di atasnya dan daya apung yang dihasilkan menyebabkan bahan untuk bergerak ke atas. Setelah mencapai suface yang dingin dan mantel menjadi lebih padat kembali dan kemudian turun kembali. Proses Pemanasan terus berulang membentuk sebagai sel-sel konveksi. Selain itu rifting dapat disebabkan ketika material panas dari mantel plume mencapai dasar dari lempeng benua dan menyebabkan litosfer memanas. Selain ini gerakan naiknya plume terhadap dasar kerak menyebabkan gaya extensional, yang dapat menyebabkan rifting.Mekanisme terbentuknya rifting dapat dibagi menjadi dua kelas berdasarkan gaya ektension nya. Yaitu aktif dan pasif rifting:a) Aktif rifting Rifting aktif tidak disebabkan gaya langsung ke litosfer, melainkan terjadi karena erosi termal pada lower litosfer karena upwelling bahan mantel akibat plume atau arus konveksi. Erosi litosfer menciptakan potensial gravitasi yang lebih tinggi untuk material di atasnya. Hal ini menyebabkan material runtuh akibat gaya gravitasi dan terjadi pemekaran, sehingga rifting terjadi.b) Pasif riftingRifting pasif disebabkan oleh penerapan langsung peregangan pada litosfer untuk sehingga terjadi gaya ekstensi. Gaya ini mungkin berasal dari mantel plume, konveksi mantel atau tarikan akibat subduksi.Aktif Rifting Pasif Rifting

Akibat dari rifting ini dapat terbentuk :a) Terestrial Rift BasinPeregangan bertahap pada litosfer umumnya menyebabkan perpanjangan dua sampai empat kali panjang semula sebelum pemisahan terjadi. Jadi untuk mengakomodasi peregangan litosfer ini mengurangi ketebalan mulai dari satu setengah sampai seperempat kali ketebalan asli, sehingga cekungan dapat terbentuk.b) Gempa BumiSifat litosfer tidak ductil, sehingga ketika peregangan terjadi membentuk serangkaian sesar normal asimetris. Seperti pada kebanyakan sistem fault, gaya dari regangan yang terbentuk dan terakumulasi ketika dirilis dapat mengakibatkan gempa bumi yang menghancurkan. Gempa ini juga terjadi akibat dari aktivitas vulkanisme. Sehingga, gempa bumi sering terjadi di zona rift.c) VulkanismePenipisan litosfer oleh rifting mengurangi tekanan lithostatic pada astenosfer. Astenosfer yang sangat panas dan pengurangan tekanan menyebabkan melting dari batuan ultramafik membuat magma dengan komposisi mafik. Magma menjadi kurang padat dari pada litosfer atasnya dan naik karena daya apung. Magma ini dengan mudah menemukan jalan ke permukaan melalui zona lemah pada litosfer, menyebabkan vulkanik basal yang umumnya terjadi pada perpecahan benua. Selain vulkanisme basaltik, andesit dan rhyolitic vulkanik juga dapat terbentuk pada rifting. d) Ocean BasinJika pembentukan rifting "sukses", perpanjangan litosfer terjadi sampai akhirnya terjadi perpisahan sampai tepi laut. Pada saat ini, cekungan yang terbentuk cukup dalam untuk diisi oleh laut dan merupakan bagian dari kontinen shelf. Jika dasar laut menyebar terus, hasilnya akan pembentukan cekungan laut baru.e) ReservoarJauh sebelum pembentukan cekungan laut, depresi yang terbentuk oleh rifting sebagian di-diisi oleh erosi sekitarnya. Jika subsiden terus terjadi, danau akan terbentuk sepanjang sumbu cekungan dan lumpur berbutir halus diendapkan diatas debris klastik dari pengendapan awal. Ketika subsiden terjadi kebali, basin berada di bawah permukaan laut, sehingga sehingga terbentuk shallow sea. Laut dangkal memiliki laju evapouration tinggi dan sehingga depodit evapourite dari garam karang dan gipsum. Urutan sedimen kasar, lapisan batulempung dan salt cap, dikombinasikan dengan melimpahnya bahan organik yang simpan di lingkungan perairan dangkal, sehingga pada rift dapat terbentuk reservoir minyak bumi.

3. Gaya Struktural Beberapa model struktural telah diajukan untuk pembentukan half-graben. "Patahan Domino (gbr. 11a) melibatkan high-angle, sesar normal dengan extensi kedalaman jauh ke upper crust dengan dip hampir konstan. Patahan akibat rotasional bloks selama ekstensi. Masalah dengan model domino adalah bahwa ini memprediksi kesenjangan bawah kemiringan blok dan di ujung array (Wernicke dan Burchfiel, 1982); sebenarbya ini bukan masalah, kecuali jika magma mengisi kesenjangan ini atau jika sudut yang abraided.Patahan pada upper-plate dapat dibedakan menjadi 3 :

4. Basin FillTerrestrial Rift Valey secara umum diisi oleh batuan vulkanik, kendati demikian, bermacam-macam lingkungan pengendapan sedimen dapat dijumpai di dalam rift ini, mulai dari darat (fluvial, lakustrin, dan gurun), transisi (Delta, estuary, tidal flat) dan laut (shelf, submarine fan) bahkan ada lingkungan vulkanik. Oleh karena itu, endapan dari suatu cekungan rift dapat bervariasi mencakup konglomerat, batupasir, serpih, turbidit, batubara, evaporit, dan karbonat, batuan vulkanik. Meskipun jelas bahwa butiran kasar sedimen secara spasial terkait dengan batas fault rift basin, penafsiran progradational-retrogradational cycle masih kontroversial. Beberapa peneliti mengusulkan bahwa progradation membaji batuan klastik terjadi pada minimum aktivitas tektonik de sepanjang margin basin, dan bahwa butiran halus (endapan danau atau Mudrock marin) sesuai saat tingginya basin subsidence (Leeder dan Gawthorpe, 1987; Balir dan Bilodeau, 1988; Heller andPaola, 1992; Stell, 1993). Model ini mengasumsikan pasokan sedimen konstan, di mana hasil progradation dari pengurangan akomodasi selama masa penurunan subsidence. Surlyk (1978, 1990), sebaliknya, diusulkan bahwa arsitektur sedimen dikendalikan oleh episodicity. Pada pertengahan Mesozoikum rift basin sedimen umunya menghalus di perairan dalam dengan urutan konglomerat-batupasir-serpih (tebal hingga 300 m) contohnya Greenland timur, Laut Utara dan Skotlandia (surlyk, 1978, 1990; Pickering, 1984; Turner et al., 1987; Underhill, 1991). Surlyc (1978) menafsirkan setiap sequence halus mencatat proses pengangkatan blok footwall diikuti oleh erosi mundur dari lereng curam itu.

5. ContohSalah satu contoh tempat yang mengalami proses terrestrial rift valley adalah Rio Grande Rift (NewMexiko) dan East Africa Rift. a) Rio Grande Rift (NewMexiko)

Rio Grande Rift adalah penipisan di permukaan bumi disebabkan oleh peregangan permukaan karena stres geologi. Pada awalnya terbentuk antara 35 dan 29 juta tahun yang lalu ketika kerak mulai menyebar terpisah, memicu vulkanisme di wilayah tersebut. Rio Grande Rift membentang ke utara dari negara bagian Chihuahua, Meksiko ke Leadville, Colorado, dan bahkan mungkin lebih jauh ke utara. Pergerakan rift ini sangat kecil dan lambat antara 0,5 dan 2 milimeter per tahun.Aktivitas seismik terkait dengan gempa bumi rendah sampai sedang di New Mexico dan Colorado, dengan risiko sedikit lebih tinggi di sekitar kawasan rift, namun masih banyak yang belum diketahui tentang risiko keretakan yang memerlukan studi lebih lanjut.Vulkanisme Intens (aktivitas vulkanik) telah terjadi di wilayah ini dimulai pada awal rifting jutaan tahun yang lalu. Sebagai contoh, Valles Caldera dekat modern Los Alamos, NM, salah satu kaldera terbesar dan termuda di dunia, diciptakan 1,2 juta tahun yang lalu melalui runtuhnya ruang magma. Vulkanisme dianggap oleh ahli geologi untuk menjadi terbengkalai, tidak punah, di wilayah keretakan.Sungai Rio Grande mengikuti jalur yang paling resistensi, mengalir dari hulu di Colorado selatan melalui New Mexico mengikuti keretakan lembah yang terbentuk sebelumnya sebelum berbalik ke timur sepanjang perbatasan Amerika Serikat dan Meksiko dan ke Teluk Mexico.

b) East African Rift

East African Rift System tampak pada permukaan sebagai rangkaian cekungan tektonik/lembah rift sepanjang beberapa ribu kilometer. Setiap cekungan dikontrol oleh sesar dan membentuk graben hampir sepanjang 100 km dengan lebar puluhan km yang kosong atau terisi oleh sedimen dan/atau batuan volkanik.Manifestasi rift pertama adalah terbentuknya celah terbuka pada 30 Jtl di Afar dan plato Ethiopia dikarenakan aktifitas hot spot. Diikuti dengan terbentuknya graben, dan triple junction di danau Tana. Rifting di teluk Aden dimulai 29,9-28,7 Jtl dan di selatan laut merah pada 27,5-23 Jtl. Depresi Afar terbentuk kemudian pada Miosen.a) Tahap Pre-rift, ditandai dengan dominasi gerakan horizontal. Tingginya aktifitas seismik dan pembentukan en-echelon tension gashes. Terdapat juga banyak sesar strike slip dan oblique dengan throw kecil. Morfologi berupa rawa, dan danau dangkal dengan pengangkatan yang tidak terlihat. Belum ada graben dan intrusi astenosfer bersifat diskret.b) Tahap Initial-rift, ditandai dengan terlihatnya subsiden dan gerakan divergen, diikuti gempa bumi yang sering terjadi.Terdapat sesar oblique ekstensional, dan tegasan berupa tensional. Intrusi astenosfer pada litosfer jelas dipastikan dengan Bouger anomali yang negatif.c) Tipikal Rift, ditandai dengan lembah rift yang terbentuk dan adanya endapan graben yang tebal. Sering terdapat gempa dengan intensitas rendah. Tektonik didominasi dengan sesar normal. Cekungan menjadi besar karena gabungan dari cekungan kecil yang dulunya terpisah, kadang menjadi danau yang besar. Anomali Bouger terjal dan sempit, dikarenakan intrusi astenosfer.d) Tahap Rift lanjut. Ditandai dengan anomaly Bouger negative yang lebih besar secara regional. Secara kontras terdapat anomaly gravitasi positif yang sempit di tengah-tengahnya. Hal ini mengindikasikan adanya intrusi material padat pada kerak dan di anggap sebagai material tipe kerak samudera.e) Tahap rift samudera, terlihat di Afarm dengan adanya kerak samudera.Terlihat bahwa awal keruntuhan dari litosfer berkaitan dengan adanya aktifitas plume. Plume yang terbentuk sekitar 30 Jtl di daerah danau Tana. Dengan diameter hampir 1000 km, melemahkan litosfer dan mempersiapkan untuk memulai rifting. Fenomena utamanya adalah terbentuknya dome karena plume, dan memicu intrusi astenosfer.

Daftar Pustaka

Raymond v.ingersoll and Cathy J.busby. 1995. Tectonics of Sedimentary Basins. Boggs, Jr. S. 2006. Principal of Sedimentology and Stratigraphy 4th edition, Hal 553-558, Pearson Education, inc., Upper Saddle River New Jersey.http://en.wikipedia.org/wiki/Bimodal_volcanismhttp://www.trinity.edu/gkroeger/GEOS1307/Notes/magmas.htmhttp://cires.colorado.edu/science/groups/sheehan/projects/riogrande/faq/http://dwihendrocampurmawut.blogspot.com/2009_12_01_archive.htmlhttp://www.geosci.usyd.edu.au/users/prey/Teaching/Geos-3003/Lectures/geos3003_Continent_BreakupSld13.html