tugas sesar
Post on 21-Dec-2015
262 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
HUBUNGAN ANTARA TEKTONIK DAN VULKANIK
DI SEPANJANG ZONA PATAHAN PULAU SUMATRA
OLEH ANALISIS GAMBAR SPOT
Abstrak
Citra satelit memberikan banyak gambaran, memisahkan antara graben dan
struktur vulkanik sepanjang utara ke barat -kerarah kanan Zona Patahan Besar
Sumatra.Citra dengan resolusi tinggi SPOT memungkinkan kita untuk
menganalisis hubungan antara struktur vulkanik dan tektonik. Analisis ini
menunjukkan bahwa pelepasan dan pemisahan dari struktur muda sepanjang Zona
Patahan Besar Sumatra dan geometri dari sesar strike-slip seiring waktu
berkembang secara permanen. Interpretasi peta struktural yang didapatkan dari
gambar analisis SPOT menyatakan bahwa formasi yang besar, terbentuk secara
khusus, kaldera vulkanik telah terjadi dalam pelepasan zona sesar menunjam yang
besar dan patahan yang tertahan dari cekungan memisah merupakan pusat ke arah
patahan melingkar dari kaldera. Dalam studi terperinci di segmen paling selatan,
150 km ujung dari Zona Patahan Besar Sumatra, dari baratlaut danau Ranau ke
teluk Semangka, memungkinkan kita untuk memantau perkembangan dari
runtuhnya kaldera Ranau. Kaldera ini berada dalam cekungan tarik menarik
dibatasi oleh perbukitan. Bentuk persegi panjang dan ukurannya yang relatif besar
(sekitar 200 km2) dikontrol oleh evolusi dari Ranau menimbulkan bukit. Demikian
pula, kaldera elips Toba, salah satu kaldera vulkanik terbesar di dunia, sejajar
memanjang dengan jejak Patahan Besar Sumatra dan tampaknya berkaitan dengan
perbukitan.
1. Pengantar
Studi di sepanjang sistem patahan strike-slip telah membuktikan cekungan
yang memanjang dan danau, graben, selaras dengan endapan vulkanik, ventilasi
dan kerucut, dan ekstrusif dan intrusif struktur (misalnya, Crowell, 1974; Rodgers,
1980; Aydin dan Nur, 1982; Christie-Blick dan Biddle, 1985; Sylvester, 1988).
Beberapa paper mengusulkan terminologi yang jelas untuk struktur yang terkait
dengan patahan strike-slip (Biddle dan Christie-Blick, 1985; Christie-Blick dan
Biddle, 1985; Aydin dan Nur, 1985). Untuk patahan strike slip kanan lateral,
perbukitan sisi kanan sesuai dengan pelepasan zona sesar, sedangkan zona sesar
perbukitan sisi kiri sesuai dengan stepover menahan. Beberapa contoh sistem
sesar strike-slip juga telah digunakan untuk menggambarkan hubungan antara
ekstensional, pelepasan zona patahan stepover dan aktivitas gunung berapi
(misalnya, Crowell, 1974; Aydin dan Nur, 1982;. Wright et al, 1986;. Aydin et al,
1990). Hubungan antara tektonik dan vulkanik dapat di buktikan sepanjang
system patahan strike slip Indonesian (Katili, 1970; Hamilton, 1979) dan secara
khusus sepanjang Zona Patahan Besar Sumatra (Katili and Hehuat, 1967;
Posavec, 1973; Bellier, 1991). Aidin dan Nur menambahkan (1982) penampakan
struktur vulkanik terkonsentrasi di kyadran ekstansional dari patahan strike slip
atau sepanjang cekungan; dalam kedua kasus mereka terkait dengan sesar normal.
Selain itu, model terkini mengkonfirmasikan bahwa sesar normal aktif
menyebabkan pelebaran cekungan; pelebaran ini disebabkan oleh aktivitas
magmatic (Aydin, 1990). Lagi pula, kaldera vulkanik raksasa dengan bentuk yang
aneh teramati sepanjang Patahan Besar Sumatr. Sebuah contoh di kaldera Toba,
yang mana merupakan kaldera kuarter terbesar di dunia. Asal-usul kaldera ini
runtuh tidak dikenal dan dibahas dalam paper ini.
Untuk menganalisa hubungan antara aktivitas vulkanik dan tektonik sepanjang
Zona Patahan Besar Sumatra, gambaran detail dan analisa morfologi dari bekas
patahan empat bagian diambil dengan menggunakan SPOT image beresolusi
tinggi ( ukuran pixel 10 m untuk Panchromatic dan 20 m untuk Multispektral ).
Studi ini mengajarkan kita untuk: (1) memeriksa geometri zona patahan strike-slip
lateral kanan; (2) mengusulkan sketsa evolusi untuk grabens dari permulaan
kepunahan mereka; dan (3) hubungan dokumen antara sesar strike slip, melepas
zona patahan stepover, dan lokasi dan bentuk dari sepanjang kaldera raksasa, atau
di sekitarnya dari Zona Patahan Besar Sumatra.
2. Geodinamik dan keadaan tektonik dari Zona Patahan Besar Sumatra
Sepanjang jalur Jawa-Sumatra di lempeng Indo-Australia terjadi subduksi di
bawah Lempeng Eurasia dengan tingkat konvergensi 75 mm/yr ( Minster and
Jordan, 1978; DeMets, 1990). Analisa dari vektor slip disimpulkan dari
mekanisme fokus gempa menunjukkan kurang lebih N-trending konvergensi
antara dua lempeng ini (Jarrard, 1986a,b; McCaffrey, 1991; Fig.1). Didekat Jawa,
dimana rata-rata palung azimuth sekitar N100o E, konvergen mendekati normal ke
Palung Jawa dan pada dasarnya terakomodasi oleh proses subduksi. Sebaliknya,
karena azimuth dari Palung Sumatra, arah Barat dari Selat Sunda, adalah N140o E,
konvergen oblique (miring). Secara mekanis, konvergen miring ini diakomodasi
oleh subduksi (komponen konvergen normal kea rah palung0 dan deformasi strike
slip (komponen konvergen sejajar dengan ke arah palung).
Gambar 1. Kerangka geodynamic daerah zona patahan besar sumatran ( SFZ ) berasal dari lokasi zona patahan mentawai ( MFZ ) diament, dkk( 1991,1992 dan malod, dkkl .( 1993 ); zona patahan besar sumatera ( SFZ ) dari hamilton ( 1979 ) Gambar interpretasi yang dimodifikasi dari tempat kita .Perkiraan lokasi utama mengenai gunung berapi adalah setelah katili dan hehuwat ( 1967 ) dan Rock, dkk ( 1982 ) Meluap kuarter tuff adalah: yang I =danau toba II : dataran tinggi III : pasumah-ranau-lampung kotak menunujukan lokasi gambar. 3-10
Deformasi Strike-slip (sesar-geser) adalah tafsiran yang berlokasi di
sepanjang zona patahan sumatera ( fitch , beck; 1972 , 1983; jarrard , 1986b ).
Zona patahan nw-trending Ini adalah sebuah zona utama yang panjang
susunananya 1650 km , right-lateral segmen patahan strike-slip mengikuti busur
sumatra magnetik ( gambar 2 ) Parit dan paralel , dari utara ke selatan , dari laut
andaman back-arc cekungan ke selat sunda zona patahan extensional (Gambar
1).
Tingkat pergeseran patahan besar sumatra telah bertambah secara tidak
langsung dari pergerakan lempeng dan perekahan di dekat cekungan dan telah
dihitung secara langsung dari pengukuran sepanjang offset di trace. Dengan
asumsi bahwa zona patahan sumatera yang menampung semua komponen trench-
parallel konvergensi antara indo-australian dan lempeng eurasia , patahan Sumatra
Slip-rate harus berkisar antara 30 dan 50 milimeter per tahun ( jarrard , 1986b ) .
Tingkat pergeran dari patahan besar Sumatra ini relative tinggi dibandingkan
dengan aktivitas kerak seismicity dan laju pergeseran diperkirakan disisi selatan
pulau sumatra ( pramumijoyo , tahun 1991; pramumijoyo dkk ,1991 ). Resolusi
tinggi analisis gambar SPOT dari patahan sumatran melacak telah mengonfirmasi
kanan strike-slip gaya lateral . Gambar-gambar ini menunjukkan offset lateral dari
permukaan geomorfologi seperti sungai, kawah dan lineaments ( gambar.3-6 ).
Gambar 2. Gambar dari penunjaman di sunda ( segmen Sumatra ). Ini adalah sebuah interpretasi dari peta BEICIP dan PERTAMINA ( 1990).1 = fore-arc dan back-arc 2 = kerak bumi ; 3 = lapisan litosfer mantel ; 4 = litosfer oseanik.
Pengukuran yang tepat dilakukan bersama menutupi patahan sumatra yang
telah membuktikan bahwa peningkatan tarif dextral menyelinap ke laut barat
( bellier dkk, 19931 ). Dari 6 ± 4 milimeter per tahun di sumatra selatan (yaitu
sekitar 5oS ) ( belher e, dkk. 1991a,b ) 28 milimeter per tahun ( sieh, dkk. 1991)
Atau 23 ± 3 milimeter per tahun ( detourbet, dkk .1993 ) di sumatra utara dekat
danau toba ( sekitar 2o10‘N ) ( gambar 1 ). Akan tetapi ,tingkat pergeseran patahan
sumatera utara masih terlalu rendah untuk menampung seluruh komponen dari
konvergensi trench-paralle. Hal ini menandakan adanya kombinasi dari dua model
harus mengakomodasi kehadiran 30 mm / thn tingkat slip perbedaan antara utara
dan selatan sumatera; yang , slip ditransfer ke dalam mentawa ? zone patahan
( diament dkk . 1991 , tahun 1992; malod dkk. 1993 ). Sepanjang patahan batee
link dan northwestward peregangan dari fore-arc platelet ( mccaffrey , 1991 ) ,
untuk menjelaskan strike variasi dalam slip rate selatan patahan batee.
3.Metodologi : morfologi patahan curam dan usia relatif patahan
Dalam kajian ini kita menggunakan derajat degradasi quartrnary pada
patahan escarpments untuk menetapkan usia relatif dengan penggambaran segmen
patahan. Survei lapangan dari morfologi lereng yang curam biasanya
memungkinkan estimasi kasar dari usia patahan yang curam dibandingkan dengan
lapisan kedua patahan yang curam di amerika serikat bagian barat ( misalnya,
wallace, tahun 1977, lihat referensi dalam bellier, dkk.1991 ) Cara-cara tersebut
telah diterapkan di wilayah lain dalam kondisi iklim semi-arid , seperti dari
peruvian andes ( misalnya , cabrera, dkk.1987; bellier, dkk . 1991 ) Dan kondisi
iklim tropis basah , seperti di sepanjang jalur patahan sumatra ( sebrier, dkk.
1989,1993; pramumijoyo , 1991 ).
Dengan pengalaman yang diperoleh dari kajian tersebut kami telah
memperkirakan usia relatif untuk segmen patahan , Dianalisis dan diklasifikasikan
mereka ke dalam dua kategori berdasarkan tingkat degradasi dari kuarter patahan
escarpments(puncak yang curam) diamati pada tempat yang gambar beresolusi
tinggi. Dua kategori ini adalah:
1. “muda”, patahan aktif yang baru
2. “tua” ,terletak pada lapisan kedua, tapi saat ini tidak aktif, patahan yang
curam.
Gambar 5. Detail K/J -269/351 (12th Februari, 1991) gambar/citra satelit SPOT
danau Singkarak zona patahan. Tanda panah yang ditandai dengan warna hitam
diperkirakan terdapat zona patahan sumtra (Sumtra Fault Zone) patahan aktif
utama jejak sementara yang ditandai dengan warna putih diperkirakan terdapat
lereng curam patahan utama non-aktif sejak zaman quaterneri.
Segmen patahan menunjukkan sangat baru (fresh) dan karakteristik curam
oleh facetted spurs, sublinier jejak patahan berasosiasi dengan indikator kesesaran
yang aktif (gambar 3-7), pergerakkan unsur-unsur geomorfolgi (seperti sungai,
kelurusan/ lineament, vulcanic vents, gunungapi kerucut, dan aliran-aliran)
memotong oleh jejak patahan, dan hal berkurang dan pengembangan tekanan
secara menerus atau aktif, di daerah patahan yang berpotongan (Bellier dkk. 1991
a,b). Kontras “umur” quartenari segmen - segmen patahan yang mempunyai
karakteristik yang relatif sudutnya rendah dan terdegradasi lereng curam,
berasosiasi dengan non – linier jejak patahan yang mempengaruhi endapatan
deposit quarteneri tapi selalu tampak meskipun derajat cuacanya dan ditutupi oleh
hutan tropis (gambar 3 – 7 ). Meskipun disana terdapat puncak yang curam dan
besar, terindikasi jejak non linier yang tidak aktif terkait dengan patahan –
patahan.
4. Perubahan menganan (Evolution of right – stepover)
Dengan menggunakan metodologi yang dijelaskan di atas, geometri zona
patahan strike – slip telah diperiksa dan mengalami tahap perubahan untuk pull –
apart (tarik – lepas) dalam graben melepaskan energi stepovers dari ketidak
aktifan patahan tersebut itu yang membedakan patahan tersebut. SPOT gambar
menunjukan cekungan pull – apart (tarik – lepas) dalam sebuah variasi yang besar
dari ukuran dan bentuk, termasuk khas, cekungan pull – apart (tarik – lepas)
dengan bentuk berlian. Cekungan Tarutung (gambar 8), lokasi selatan danau Toba
(20 N, lokasi dapat dilihat gambar 10) menunjukan berbagai tipe pull – apart (tarik
– lepas ) kita dapat menginterpretasikan sebagai adanya bagian kedekatan evolusi.
Seperti yang diharapkan dari kasus sepanjang sistem patahan aktif strike – slip
(e.g., Posavec dkk., 1973; Crowell, 1974; Aydin and Nur, 1982; Sylvester, 1988).
SPOT gambar menunjukkan sepanjang danau dengan right – stepovers dan graben
pull – apart (tarik – lepas) (gambar 4, 6, dan 7). Sebuah contoh yang mencolok
sepanjang lokasi danau dengan sebuah right – stepover ditunjukkan oleh
sepanjang 21 km dan lebar 7 km danau Singkarak ( 00 30’ sampai 00 40’S) yang
terletak utara kota padang (gambar 5 dan 6). Yang membedakan patahan “Tua”
dari “Muda” memungkinkan kita untuk mengungkapkan perubahan pelepasan
energi stepover yang sama, seperti danau Singkarak yang pada suatu saat right -
stepover tidak aktif. Perubahan disimpulkan dari Singkarak stepover
menunjukkan secara skematika (gambar 6). Bagian pertama karakteristik oleh
sebuah right – stepover dengan pull – apart. Runtuhnya dan zona sepanjang pull
– apart telah terisi oleh danau, pinggir sungai yang mana telah sebagian di kontrol
oleh lapisan patahan stepover. Dalam bagian utara, sebuah patahan baru
mempengaruhi pinggir sungai danau bagian timur laut. Patahan ini memotong
(crosscuts) danau dan penggabungan dengan patahan aktif bagian selatan.
Gambar 6. Struktur peta wilayah regional Singkarak menarik kesimpulan bahwa
dari struktur interpretasi dari SPOT gambar mosaik ( K/J : 269/351(12th February,
1991); 269/352 ( 21st May, 1990); 270/352 (26 th May, 1990). 1 = patahan aktif
utama zona patahan sumatra (SZF) ; 2 = patahan kecil ; 3 = patahan aktif utama
dengan karakteristik oleh komponen normal ( centang di sisi downthrow); 4 =
Alluvial quartenary dan diposit endapatan sedimen vulkanik; 5 = gunungapi; 6 =
kaldera rim. Bagian kanan : Singkarak stepover pengembangan perubahan dalam
3 bagian , A – C.
Dengan demikian, tahap saat ditandai oleh “peredaman (extinction)”
Singkarak stepover serempak dengan pengembangan sebuah patahan baru stike –
slip yang memotong bekas cekungan pull – apart (tarik – lepas), melalui
cekungan bagian tengah. Sebagai konsekuensinya, pinggir sungai menghadirkan
menganan –lateral (right – laterally) jarak dari jejak patahan aktif sekitar 2500
meter (gambar 5 dan 6).
Perubahan ini mirip seperti right – stepover mengandung bentuk seperti
berlian pada danau bagian tengah sumatra (sekitar 20 40’ S) (gambar 7). Bentuk
berlian ini memiliki ciri cekungan danau yang terbentuk dalam graben pull –
appart (tarik – lepas ) maju dengan stepovers. Bagaimanapun, kehadiran orientasi
oblique dengan menghormati kehadiran batasan stepovers dan demikian lepasan
tidak dalam orientasi yang asli. Bentuk berlian danau menyarankan perubahan
dengan rotasi, yang mana kehadirannya oleh bagian 2 intermediet (gambar 7).
Dengan demikian, danau bentuk berlian ini mungkin menjadi interpretasi sebagai
akibat dari rotasi searah jarum jam dengan kanan – lateral (right – laterally)
pergerakan terkait memotong perubahan kecil stepover ini. Bagian akhir
perubahan ini pengembangan dari sebuah patahan strike – slip yang mana
memotong (Cross – cuts) danau secara lateral jarak danau sekitar 500 m (bagian,
3 gambar 7).
Pengamatan kami sebanding dan sangat detail mirip peta geologi yang
ditunjukkan di China sepanjang zona patahan Haiyuan (Zhang et al., 1989),
dimana peredaman graben pull –apart (tarik – lepas) dimana disebabkan oleh
terbentuknya sebuah patahan baru strike –slip perpotongan diagonal melepaskan
cekungan stepover. Perubahan ini dengan demikian mengkonfirmasikan pull –
apart (tarik – lepas) cekungan yang strukturnya sementara, didalam penambahan,
mereka juga menyarankan sebuah area patahan strike – slip cenderung kuat jejak
dengan waktu. Bagaimanapun, inferensi terakhir ini dilihat tidak menjadi
diverifikasi sepanjang patahan San Andreas (lihat contoh Powell et al., 1993) kita
akan menunjukkan dibagian sesi selanjutnya yang hanya dapat diverifikasi
sepanjang patahan besar sumatra (Great sumatra fault).
Gambar 7. Peta struktur dari kesimpulan dari interpretasi SPOT gambar / citra
satelit multispektral (K/J: 272/335, 20 th July,1986). 1 = patahan aktif utama zona
patahan sumatra; 2 = patahan aktif kecil; 3 = patahan aktif kecil karakteristik
perpindahan normal (yang di tandai dalam gambar); 4 = jarak alir , yang poinnya
di tandai oleh tanda panah pada horizontal offset; 5 = alluvial quarteneri dan
endapan sedimen vulkanik; 6 = kaldera; 7 = gunungapi; 8 = puncak lereng besar
”égueulé” gunungapi kerucut. Kotak paling kiri bawah merupakan contoh
stepover perubahan menunjukkan rotasi deformasi.
Gambar 8. Peta Tarutung graben pull – apart (Tarik – lepas) menyimpulkan dari
detail sebuah SPOT gambar/citra satelit K/J : 264/346 (28th June,1990) yang di
tunjukkan pada gambar diatas, 1 = terdapat endapan alluvial dan endapan
sedimentasi dari vulkanik; 2 = tuff Toba; 3 = pre – lapisan keras Toba (bed rock);
4 = patahan besar aktif, zona patahan Sumatra (Sumtra Fault Zone); 5 = patahan
kecil aktif.
top related