Cekungan sedimenBNVHJUHHVV.docx

Cekungan sedimen = suatu depresi/cekungan di kerak Bumi tempat sedimen diendapkan dengan ketebalan yang signifikan lebih tebal daripada sekitarnya. Cekungan hidrokarbon = cekungan sedimen yang menghasilkan hidrokarbon karena syarat-syarat terbentuknya hidrokarbon dipenuhi oleh cekungan sedimen tersebut. Misalnya, dari 60 cekungan sedimen di Indonesia (pembagian cekungan sedimen berdasarkan klasifikasi IAGI-Ikatan Ahli Geologi Indonesia tahun 1985), 16 di antaranya telah terbukti sebagai cekungan yang menghasilkan hidrokarbon. Adapun syarat-syarat sebuah cekungan sedimen dapat menjadi cekungan hidrokarbon, ia harus : 1) mempunyai batuan induk sumber hidrokarbon, batuan induk itu harus matang secara termal sehingga hidrokarbon bisa digenerasikan, 2) mempunyai batuan reservoir tempat hidrokarbon tersimpan, 3) mempunyai batuan penyekat yang akan mengawetkan penyimpanan hidrokarbon di dalam batuan reservoir, 4) mempunyai perangkap -yaitu susunan geometrisedemikian rupa antara batuan reservoir dan batuan penyekat sehingga hidrokarbon dapat terakumulasi di dalam perangkap tersebut, 5) mempunyai alur migrasi, yaitu mengalirnya hidrokarbon dari tempat batuan induk matang -kitchen, menuju perangkap. No. 1-5 tersebut dikenal sebagai unsur2 dan proses2 petroleum system. Hanya cekungan sedimen yang lengkap mempunyai petroleum system yang dapat menjadi cekungan hidrokarbon.

https://gprgindonesia.wordpress.com/2014/04/18/ringkasan-cekungan-sedimen-based-on-sam-boggs-jr/

https://gprgindonesia.wordpress.com/2014/04/22/ringkasan-cekungan-sedimen-based-on-sam-boggs-jr-2nd-vol/

ANALISA CEKUNGAN SEDIMEN

Para ahli sedimentologi mempelajari batuan sedimen untuk mengetahui sejarah geologi dan potensi ekonomi dari batuan tersebut. Untuk itu, diperlukan studi yang bersifat terpadu dari berbagai cabang ilmu geologi, termasuk di dalamnya sedimentologi, stratigrafi, dan tektonik. Dengan demikian dapat diketahui secara menyeluruh batuan sedimen yang mengisi suatu cekungan sehingga dapat dipergunakan sebagai bahan untuk menginterpretasi sejarah geologi dan membuat evalusasi potensi ekonominya (Boggs, 1995; 2001). Studi terpadu seperti ini dikenal dengan sebutan analisa cekungan sedimen (basin analysis).

Pada perkembangan teori geosinklin, sebagian para ahli geologi berpikir bahwa batuan sedimen yang umumnya diendapkan di laut dangkal pada suatu geosinklin, dan terus mengalami subsiden. Sejalan dengan berkembangnya teori tektonik lempeng pada awal 1960an, pendapat itu mulai tersisih. Saat ini para ahli geologi menemukan berbagai jenis cekungan dengan berbagai mekanisme pembentukannya. Secara umum, titik berat perhatian pada analisa cekungan sedimen adalah pada tektonik global pembentukan cekungan dan berbagai  proses yang mengontrolnya (termasuk perubahan muka laut, pasokan sedimen, dan penurunan cekungan).

Cekungan sedimen adalah suatu daerah rendahan, yang terbentuk oleh proses tektonik,

dimana sedimen terendapkan. Dengan demikian cekungan sedimen merupakan depresi

sehingga sedimen terjebak di dalamnya. Depresi ini terbentuk oleh suatu proses nendatan

(subsidence) dari permukaan bagian atas suatu kerak. Berbagai penyebab yang

menghasilkan nendatan, di antaranya adalah: penipisan kerak, penebalan mantel litosper,

pembebanan batuan sedimen dan gunungapi, pembebanan tektonik, pembebanan

subkerak, aliran atenosper dan penambahan berat kerak. Dickinson (1993) dan Ingersol dan

Busby (1995) yang disarikan oleh Boggs (2001) memberikan kemungkinan mekanisme

nendatan kerak sebagai tertera dalam Tabel.

KLASIFIKASI CEKUNGAN SEDIMEN

Pembentukan cekungan sedimen erat hubungannya dengan gerakan kerak dan proses

tektonik yang dialami lempeng. Ingersol dan Busby (1995) menunjukkan bahwa cekungan

sedimen dapat terbentuk dalam 4 (empat) tataan tektonik: divergen, intraplate, konvergen

dan transform). Menurut Dickinson, 1974 dan Miall, 1999; klasifikasi cekungan sedimen

dapat berdasarkan pada:

1. tipe dari kerak dimana cekungan berada,

2. posisi cekungan terhadap tepi lempeng,

3. untuk cekungan yang berada dekat dengan tepi lempeng, tipe interaksi lempeng yang

terjadi selama sedimentasi,

4. Waktu pembentukan dan basin fill terhadap tektonik yang berlangsung,

5. Bentuk cekungan.

Selley (1988) memberikan klasifikasi cekungan sedimen secara sederhana seperti dalam

Tabel. , sedang Boggs (2001) membagi cekungan sedimen lebih rinci dan lebih komplit.

Mekanisme penendatan disariakan dari Dickinson (1993 dan Ingersol dan Busby (1995)

Penipisan

kerak (crustal thinning):

Perenggangan, erosi selama pengangkatan, dan penarikan

akibat magmatisme

Penebalan mantel

litosper (mantle-

lithospheric thickening):

Pendinginan litosper yang diikuti penghentian

perenggangan atau pemanasan akibat peleburan adiabatik

atau naiknya lelehan astenosper

Pembebanan batuan

sedimen dan

gunungapi(sedimentary

and volcanic loading):

Kompensasi isostatik lokal dari kerak dan perenggangan

litosper regional, tergantung kegetasan litosper,  selama

sedimentasi dan kegiatan gunungapi

Pembenan

tektonik(tectonic

loading):

Kompensasi isostatik lokal dari kerak dan perenggangan

litosper regional, tergantung kegetasan dibawah litosper, 

selama pensesaran naik (overthrusting) dan/atau tarikan

(underpulling)

Pembenan subkerak

(subcrustal loading):

kelenturan litosper selama underthrusting dari litosper

padat

Aliran

astenospe

r(asthenospheric flow):

pengaruh dinamik aliran astenosper, umumnya karena

penunjaman litosper

Penambahan berat

kerak(crustal

densification):

Peningkatan berat jenis kerak akibat perubahan tekanan/

temperatur dan/atau pengalihan tempat kerak berberat-

jenis tinggi ke kerak berberat-jenis rendah

 Klasifikasi cekungan sedimen (Selley, 1988)

PROSES PENYEBAB

TERBENTUKNYA

TIPE CEKUNGAN TATAAN TEKTONIK LEMPENG

Crustal sag Cekungan intrakraton Intra-plate collapse

Puntir (tension) Epicratonic downward

Rift

Tepian lempeng pasif (passive plate margin)

Sea-floor spreading

Tekanan (compression) Palung (trench)

Busur depan (fore-arc)

Subduksi (tepian lempeng aktif)

Busur belakang (back-arc)

Wrenching Strike-slip Gerakan mendatar lempeng

Klasifikasi cekungan menurut Boggs (2001)

TATAAN

TECTONIK

TIPE CEKUNGAN

Divergen           Rift : terrestrial rift valleys; proto-oceanic rift valleys

Antar-

lempeng

Cekungan beralaskan kerak benua/peralihan: cekungan

intrakraton,       paparan benua, sembulan benua (continental rises)

dan undak, pematang benua.

Cekungan beralaskan kerak samodra: cekungan samodra aktif,

kepulauan samodra, dataran tinggi dan bukit aseismik (aseismic rigde

and plateau)

Konvergen Cekungan akibat subduksi: palung, cekungan lereng palung,

cekungan busur depan, cekungan intra-busur, cekungan busur

belakang.

Cekungan akibat tabrakan: cekungan retroac forels, peripheral

foreland basin, cekungan punggung babi (piggyback basin), broken

forland

Tranform Cekungan akibat sesar mendatar: cekungan transextensional,

transpressional, transrotaional

Hybrid Cekungan akibat berbagai sebab: cekungan-

cekungan intracontinental wrench, aulacogen, impactogen, successor

Buku ini tidak membahas secara rinci semua jenis cekungan sedimen, akan tetapi beberapa

cekungan yang dianggap penting di Indonesia akan dibahas secara singkat di bawah ini

(sebagian besar disarikan dari Boggs, 2001).

Cekungan Intrakraton (Intracratonic Basin)

Cekungan intrakraton umumnya cukup besar terletak di tengah suatu benua yang jauh dari

tepian lempeng. Subsiden pada cekungan jenis ini umumnya disebabkan oleh penebalan

mantel-litosfir dan bembebanan oleh batuan sedimen atau gunungapi (Boggs, 2001).

Beberapa cekungan intrakraton ini diisi oleh endapan klastika laut, karbonat, atau sedimen

evaporit yang diendapkan mulai dari laut epikontinental sampai darat. Cekungan tua jenis

ini di antaranya adalah Cekungan Amadeus dan Carpentaria di Australia, Cekungan Parana

di Amerika Latin, dan Cekungan Paris di Perancis. Sedangkan contoh cekungan modern jenis

ini adalah Cekungan Chad di Afrika.

Renggang (Rift)

Cekungan akibat perenggangan ini umumnya sempit tetapi memanjang, dibatasi oleh

lembah patahan. Ukuran berkisar dari beberapa km sampai sangat lebar seperti pada

Sistem Renggangan Afrika Timur, dimana mempunyai lebar 30-40 km dan panjang hampir

300 km. Cekungan ini dapat terbentuk oleh berbagai tataan tektonik, namun yang paling

umum oleh divergen. Perenggangan lempeng benua seperti antara Amerika Utara dan

Eropa terjadi pada Trias menghasilkan Punggungan Tengah Atlantik (Mid-Atlantic Ridge).

Sistem renggangan pada Afrika Timur merupakan contoh sistem renggangan modern.

Aulakogen (Aulacogen)

Aulakogen adalah jenis khusus dari renggangan yang menyudut besar terhadap tepian

benua, dimana umumnya dianggap sebagai renggangan tetapi gagal dan kemudian

diaktifkan kembali selama tektonik konvergen. Palung yang sempit tapi panjang dapat

menggapai sampai kraton benua dengan sudut besar dari lajur sesar. Sedimen yang mengisi

cekungan jenis ini dapat berupa sedimen darat (misalnya kipas aluvium), endapan paparan,

dan endapan yang lebih dalam seperti endapan turbit. Contoh aulakogen di antaranya

Renggangan Reelfoot yang berumur Paleozoik dimana Sungai Misisipi mengalir dan Palung

Benue yang berumur Kapur dimana Sungai Niger membelahnya.

Cekungan tepian benua

Cekungan tepian benua dicirikan oleh kehadiran baji yang sangat besar dari sedimen yang

ke arah laut dibatasi oleh lereng landai dari benua dan sembulan. Ketidakterusan struktur

dijumpai di bawah sistem ini, antara kerak benua normal dan kerak peralihan. Sedimen

terendapkan pada sistem ini: pada paparan berupa pasir neritik dangkal, lumpur, kabonat

dan endapan evaporasi; pada lerengan terdiri atas lumpur hemipelagik; dan pada sembulan

benua berupa endapan turbit. Cekungan renggangan (rift basin) dapat berhubungan dengan

cekungan tepian benua. Contoh yang baik dari cekungan jenis ini adalah pantai Amerika dan

bagian selatan-timur Kanada (Cekungan Blake Plateau, Palung Lembah Baltimor, Cekungan

George Bank dan Cekungan Nova Scotian) yang terbentuk pada akhir Trias- awal Jura oleh

renggangan dan terpisahnya Pangea. Beberapa cekungan itu terpisahkan dari laut

membentuk lapisan tebal dari endapan klastik arkosik dan endapan lakustrin; berselingan

dengan batuan gunungapi basa. Cekungan yang lain berhubungan dengan laut, membentuk

sedimen yang berkisar dari endapan evaporit sampai delta, turbit, dan serpih hitam.

Cekungan berhubungan dengan subduksi

Subduksi ditunjukkan dengan aktifnya tepian benus yang mana umumnya dicirikan oleh

adanya palung laut dalam, busur gunungapi aktif, rumpang parit-busur (arc-trench gap)

yang memisahkan ke duanya. Tataan subduksi terjadi lebih banyak pada tepian benua

dibandingkan pada besur samodra.

Sedimen terendapkan pada sistem subduksi ini lebih dikuasai oleh endapan silisiklastik yang

umumnya berupa batuan gunungapi berasal dari busur gunungapi. Endapan ini dapat

berupa pasir dan lumpur yang terendapkan pada paparan, lumpur dan endapan turbit

terendapkan dalam air yang lebih dapam pada lereng, cekungan, dan parit. Sedimen pada

parit dapat berupa endapan terigen yang terangkut oleh arus turbit dari daratan, bersamaan

dengan sedimen dari lempeng samodra yang tersubduksikan. Ini umumnya membentuk

kompleks akrasi. Batuan campuraduk (melange) dapat terbentuk pada daerah akrasi ini,

yang dicirikan oleh percampuran dari batuan berbagai jenis yang tertanam pada masa dasar

yang mengkilap (sheared matrix).

Contoh yang baik dari sistem subduksi ini adalah subduksi Sumatra, Jepang, Peru, Chili dan

Amerika Tengah. Contoh cekungan busur muka purba di antaranya adalah cekungan busur

muka Great Valley, Kalifornia; Midland Valley, Inggris dan Coastal range, Taiwan. Contoh

cekungan busur belakang di antaranya terjadi pada Jura Akhir – Awal Kapur terbentuk di

belakang Busur Andean di Chili selatan.

Cekungan berhubungan patahan mendatar/transform

Patahan yang dapat membentuk cekungan ini adalah patahan mendatar yang menoreh

dalam kerak sampai membatasai dua lempeng yang berbeda (transform fault) dan patahan

yang terbatas dalam suatu lempeng dan hanya menoreh bagian atas kerak (Sylvester,

1988). Cekungan yang berhubungan dengan patahan mendatar regional terbentuk

sepanjang punggung pemekaran, sepanjang batas patahan antar lempeng, pada tepian

benua dan daratan dalam lempeng benua. Gerakan sepanjang patahan mendatar regional

dapat membentuk berbagai cekungan nendatar (pull-apart basin). Cekungan yang dibentuk

karena patahan mendatar umumnya kecil, garis tengahnya hanya beberapa puluh

kilometer, walaupun ada beberapa yang sampai 50 km. Karena patahan mendatar terbentuk

pada berbagai tataan geologi, cekungan ini dapat diisi sedimen laut maupun darat.

Ketebalan sedimen cenderung sangat tebal, karena kecepatan sedimentasi yang tinggi yang

dihasilkan oleh erosi dari daerah sekitarnya yang berelevasi tinggi, dan boleh jadi ditandai

dengan banyaknya perubahan fasies secara lokal. Di Indonesia Cekungan jenis ini banyak

terdapat sepanjang Patahan Sumatra.

TEKNIK ANALISA CEKUNGAN

Sedimen yang mengisi suatu cekungan merupakan faktor yang sangat penting untuk

dipelajari dalam analisa cekungan sedimen yang bersangkutan. Sedimen tersebut dipelajari

bagaimana proses terbentuknya, sifat batuan dan aspek ekonominya. Proses pembentukan

sedimen meliputi pelapukan, erosi, transportasi dan pengendapan, sifat-sifat fisik, kimia dan

biologi batuan; lingkungan pengendapan, dan posisi stratigrafi. Beberapa faktor yang

mempengaruhi proses pengendapan dan sifat sedimen adalah:

1. litologi batuan induk, akan sangat mempengaruhi komposisi sedimen yang berasal dari

batuan tersebut;

2. topografi dan iklim dimana batuan induk berada, mempengaruhi kecepatan denudasi

yang menghasilkan sedimen yang kemudian diendapkan dalam cekungan;

3. kecepatan penurunan cekungan bersamaan dengan kecepatan kenaikan/penurunan

muka laut; dan

4. ukuran dan bentuk dari cekungan.

Analisa cekungan merupakan hasil interpretasi yang berdasarkan pada proses sedimentasi,

stratigrafi, fasies dan sistem pengendapan, peleoseanografi, paleogeografi, iklim purba,

analisa muka laut, dan petrografi/mineralogi (Klein, 1995; Boggs, 2001). Penelitian

sedimentologi dan analisa cekungan sekarang ini ditikberatkan pada analisa fasies sedimen,

siklus subsiden, perubahan muka laut, pola sirkulasi air laut, iklim purba, dan sejarah

kehidupan.

Model pengendapan semakin meningkat digunakan untuk mengetahui lebih baik tentang

pengisian cekungan dan pengaruh berbagai parameter pengisian cekungan seperti pasokan

sedimen, besar butir, kecepatan penurunan cekungan, dan perubahan muka laut.

Sebagai bahan untuk analisa cekungan, dibutuhkan berbagai data, mulai data dari

singkapan sampai data bawah permukaan. Data tersebut termasuk data hasil pemboran

dalam, studi polarisasi magnetik dan eksplorasi geofisika. Pembahasan berikut ini secara

singkat akan diketengahkan teknik analisa cekungan yang umum dilakukan.

Penampang Stratigrafi

Data lengkap dan akurat tentang sedimen dari singkapan maupun inti bor, baik ketebalan

maupun litologi setiap himpunan sedimen, merupakan hal yang sangat penting untuk

interpretasi sejarah bumi. Untuk menghimpun data tersebut diperlukan pengukuran dan

pemerian secara teliti dan akurat pada singkapan dan/atau inti bor. Kegiatan menghimpun

data ini jamak disebut pembuatan penampang stratigrafi terukur, yang meliputi pemerian

litologi, sufat-sifat perlapisan, dan kenampakan lainnya dari batuan. Pemakaian teknik

tertentu dalam melakukan pengukuran penampang stratigrafi sangat tergantung pada

kegunaan hasil pengukuran dan keadaan singkapan diukur di alam. Kottlowski (1965)

menunjukkan beberapa cara dan peralatan untuk melakukan pembuatan penampang

stratigrafi.

Sejumlah penampang stratigrafi dapat dipakai dalam pembuatan penampang melintang

stratigrafi yang sangat bermanfaat dalam korelasi stratigrafi, interpretasi struktur dan

perubahan fasies yang boleh jadi diikuti oleh perubahan dari lingkungan dan arti ekonomis.

Penampang melintang digambarkan segai ilustrasi yang menggambarkan keadaan lokal dari

suatu cekungan, sering pula disiapkan dalam rangka pembuatan peta fasies, atau bahkan

menggambarkan runtunan stratigrafi seluruh cekungan. Pada umumnya penampang

stratigrafi menggambarkan dua demensi dari litologi dan/atau ciri struktur dari suatu unit

stratigrafi atau unit yang memotong suatu wilayah geografi.

Diagram Pagar

Informasi stratigrafi dapat pula disajikan dalam diagram pagar yang menggambarkan

pandangan tiga dimensi stratigrafi dari suatu daerah atau wilayah tertentu. Dengan cara ini

hubungan antar satuan stratigrafi dapat dilihat dengan jelas. Sayangnya, bagian pagar

depan akan menutup sebagian belakangnya; sehingga menyulitkan pembuat untuk

menyuguhkan gambar yang baik dan jelas.

Peta Struktur

Untuk menggambarkan bentuk dan orientasi cekungan serta geometri pengisian cekungan

diperlukan peta struktur. Pada dasarnya, kontur pada peta ini adalah kumpulan titik-titik

yang mempunyai elevasi sama dari bagian atas atau bawah suatu datum tertentu. Struktur

lokal seperti antiklin dan sinklin dapat dengan mudah dikenali pada peta jenis ini. Peta

struktur ini sangat berguna dalam eksplorasi baik hidrokarbon maupun mineral dan

batubara. Dasar cekungan dapat digambarkan dengan peta ini, apabila menggunakan

datum bagian bawah lapisan tertua pengisi cekungan yang bersangkutan. Dengan begitu

topografi purba dapat diinterpretasi dengan mudah.

Peta Isopak

Peta isopak adalah suatu peta yang konturnya menghubungkan titik-titik yang mempunyai

ketebalan sama dari suatu lapisan atau satuan batuan. Ketebalan suatu satuan batuan

tergantung dari kecepatan pasokan sedimen dan ruang yang tersedia pada cekungan.

Ruang pada cekungan merupakan fungsi dari geometri cekungan dan kecepatan subsiden

cekungan. Bagian yang menebal secara abnormal merupakan pusat pengendapan,

sebaliknya yang menipis abnormal adalah daerah yang sebelum pengendapan merupakan

tinggian atau sudah lebih banyak tererosi setelah pengendapan. Dengan peta jenis ini dapat

digambarkan keadaan cekungan sebelum dan selama pengendapan, sehingga apabila

dilakukan analisa peta isopak untuk setiap satuan pada cekungan dimana mereka

diendapkan, akan mendapatkan informasi perubahan struktur cekungan dari waktu ke

waktu. 

Peta Paleogeologi

Peta paleogeologi adalah peta yang menggambarkan kondisi geologi tertentu di bawah atau

di atas suatu unit tertentu. Sebagai contoh, kita dapat mengupas semua satuan batuan

mulai dari unit stratigrafi tertentu untuk melihat satuan batuan di bawah unit stratigrafi

tertentu tersebut. Kemudian kita gambarkan peta geologi di atas alas satauan batuan

tersebut. Peta semacam ini disebut peta superkrop (supercrop map). Dengan yang cara

sama, satuan batuan di atas suatu formasi atau tubuh batuan tertentu dapat pula

digambarkan. Peta superkrop umumnya dibuat pada batas ketidakselarasan, tetapi dapat

pula dibuat pada suatu satuan batuan yang mempunyai ciri tertentu. Manfaat peta jenis ini

adalah untuk interpretasi pola aliran purba, pola pengisian cekungan, pergeseran garis

pantai, penimbunan secara gradual dari paleotopografi.

Peta Litofasies

Peta fasies menggambarkan vareasi sifat litologi atau biolofi dari satuan stratigrafi tertentu

(Boggs, 2001). Peta fasies yang umum dipakai adalah peta litofasies dimana menyajikan

beberapa aspek komposisi dan tekstur batuan. Peta litofasies yang umum dipakai adalah:

a. peta perbandingan klastik (clastic-ratio map) dan

b. peta litofasies tiga komponen.

Peta perbadingan klastik menunjukkan kontur dari perbandingan klastik yang sebanding.

Sedangkan perbandingan klastik adalah perbandingan dari jumlah kumulatif ketebalan

endapan klastik dan jumlah kumulatif endapan non-klastik, sebagai contoh:

(konglomerat + batupasir + serpih)

------------------------------------------

(batugamping + dolomit + evaporit + batubara)

Peta jenis ini sangat bermafaat untuk melihat hubungan litologi dengan tepi cekungan

dimana sedimen tersebut diendapkan. Tentu saja bagian yang nilai perbandingan klastiknya

relatif tinggi menunjukan bagian tersebut dekat dengan asal batuan atau sangat mungkin

tepi cekungan. Sedangkan bagian yang nilai perbandingan klastiknya rendah menunjukkan

bagian tersebut relatif jauh dari tepi cekungan. Dengan peta ini juga dapat diketahui arah

tranportasi sedimen secara regional dalam cekungan itu.

Peta litofasies tiga komponen menyajikan rata-rata atau pola kelimpahan relatif dalam suatu

satuan stratigrafi dari tiga komponen litofasies (Boggs, 2001).

Analisa Arus Purba

Analisa arus purba adalah suatu teknik yang digunakan untuk mengetahui arah aliran dari

arus purba pembawa sedimen ke dalam suatu cekungan pengendapan (Boggs, 2001). Tentu

saja, dengan teknik ini akan diketahui juga arah kemiringan lereng purba baik lokal maupun

secara regional dan sekaligus asal dari sedimen yang terendapkan.

Analisa arus purba dapat dilakukan dengan mempelajari secara mendalam dari berbagai

struktur sedimen, seperti silang siur, alur sungai, dan ripple mark. Geometri dan

kecenderungan dari suatu unit batuan sering dapat membantu untuk interpretasi

lingkungan pengendapan dan arah arus purba. Orientasi dari kepingan batuan berbutir

besar (seperti kerakal dan brangkal), ketebalan lapisan, vareasi litologi dalam suatu lapisan

dapat dipakai untuk interpretasi arah arus purba dan lokasi asal atau sumber batuan.

Studi Provenan (Asalmuasal) Batuan

Komposisi dari suatu batuan sedimen klastika yang mengisi suatu cekungan sangat

dipengaruhi oleh komosisi batuan sumbernya. Komposisi itu tentu saja juga dipengaruhi

oleh pelapukan dan iklim daerah yang bersangkutan. Studi provenan meliputi: (a) Komposisi

litologi dari asal batuan, (b) tataan tektonik dari daerah asal batuan, dan (c) iklim, topografi,

dan kemiringan daerah asal batuan (Boggs, 2001).

Vareasi litologi dari batuan asal dipelajari dari berbagai jenis mineral dan kepingan batuan

yang dijumpai pada suatu batuan sedimen klastika.http://jojogeos.blogspot.co.id/2014/09/analisa-cekungan-sedimen-para-ahli.html

KLASIFIKASI CEKUNGAN SEDIMENSAMPINGAN

Ditulis pada Maret 20, 2012

Pembentukan cekungan sedimen erat hubungannya dengan gerakan kerak dan

proses tektonik yang dialami lempeng. Ingersol dan Busby (1995) menunjukkan

bahwa cekungan sedimen dapat terbentuk dalam 4 (empat) tataan tektonik:

divergen, intraplate, konvergen dan transform). Menurut Dickinson, 1974 dan

Miall, 1999; klasifikasi cekungan sedimen dapat berdasarkan pada:

1. tipe dari kerak dimana cekungan berada,

2. posisi cekungan terhadap tepi lempeng,

3. untuk cekungan yang berada dekat dengan tepi lempeng, tipe interaksi

lempeng yang terjadi selama sedimentasi,

4. Waktu pembentukan dan basin fill terhadap tektonik yang berlangsung,

5. Bentuk cekungan.

Selley (1988) memberikan klasifikasi cekungan sedimen secara sederhana

seperti dalam Tabel 10.2. , sedang Boggs (2001) membagi cekungan sedimen

lebih rinci dan lebih komplit (Tabel 10.3).

Tabel 10.1: Mekanisme penendatan disariakan dari Dickinson (1993)

dan Ingersol dan Busby (1995)

Penipisan kerak (crustal thinning):

Perenggangan, erosi selama pengangkatan, dan penarikan akibat magmatisme

Penebalan mantel litosper(mantle-lithospheric thickening):

Pendinginan litosper yang diikuti penghentian perenggangan atau pemanasan akibat peleburan adiabatik atau naiknya lelehan astenosper

Pembebanan batuan sedimen dan gunungapi(sedimentary and volcanic loading):

Kompensasi isostatik lokal dari kerak dan perenggangan litosper regional, tergantung kegetasan litosper, selama sedimentasi dan kegiatan gunungapi

Pembenan tektonik(tectonic loading):

Kompensasi isostatik lokal dari kerak dan perenggangan litosper regional, tergantung kegetasan dibawah litosper, selama pensesaran naik (overthrusting) dan/atau tarikan (underpulling)

Pembenan subkerak(subcrustal loading):

kelenturan litosper selama underthrusting dari litosper padat

Aliran astenosper(asthenospheric flow):

pengaruh dinamik aliran astenosper, umumnya karena penunjaman litosper

Penambahan berat kerak(crustal densification):

Peningkatan berat jenis kerak akibat perubahan tekanan/ temperatur dan/atau pengalihan tempat kerak berberat-jenis tinggi ke kerak berberat-jenis rendah

Tabel 10.2: Klasifikasi cekungan sedimen (Selley, 1988)

PROSES PENYEBABTERBENTUKNYA TIPE CEKUNGAN

TATAAN TEKTONIK LEMPENG

Crustal sag Cekungan intrakraton Intra-plate collapse

Puntir (tension)Epicratonic downwardRift

Tepian lempeng pasif (passive plate margin)

Sea-floor spreading

Tekanan (compression)Palung (trench)

Busur depan (fore-arc)

Busur belakang (back-arc)

Subduksi (tepian lempeng aktif)

Wrenching

Strike-slip

Gerakan mendatar lempeng

Table 10.3: Klasifikasi cekungan menurut Boggs (2001)

TATAAN TECTONIK TIPE CEKUNGAN

Divergen Rift: terrestrial rift valleys; proto-oceanic rift valleys

Antar-lempeng

Cekungan beralaskan kerak benua/peralihan: cekungan intrakraton, paparan benua, sembulan benua (continental rises) dan undak, pematang benua.Cekungan beralaskan kerak samodra: cekungan samodra aktif, kepulauan samodra, dataran tinggi dan bukit aseismik (aseismic rigde and plateau)

Konvergen

Cekungan akibat subduksi: palung, cekungan lereng palung, cekungan busur depan, cekungan intra-busur, cekungan busur belakang.Cekungan akibat tabrakan: cekungan retroac forels, peripheral foreland basin, cekungan punggung babi (piggyback basin), broken forland

TranformCekungan akibat sesar mendatar: cekungan transextensional, transpressional, transrotaional

Hybrid

Cekungan akibat berbagai sebab: cekungan-cekungan intracontinental wrench, aulacogen, impactogen, successor

Buku ini tidak membahas secara rinci semua jenis cekungan sedimen, akan

tetapi beberapa cekungan yang dianggap penting di Indonesia akan dibahas

secara singkat di bawah ini (sebagian besar disarikan dari Boggs, 2001).

Cekungan Intrakraton (Intracratonic Basin)

Cekungan intrakraton (Gambar 10.1A) umumnya cukup besar terletak di tengah

suatu benua yang jauh dari tepian lempeng. Subsiden pada cekungan jenis ini

umumnya disebabkan oleh penebalan mantel-litosfir dan bembebanan oleh

batuan sedimen atau gunungapi (Boggs, 2001). Beberapa cekungan intrakraton

ini diisi oleh endapan klastika laut, karbonat, atau sedimen evaporit yang

diendapkan mulai dari laut epikontinental sampai darat. Cekungan tua jenis ini

di antaranya adalah Cekungan Amadeus dan Carpentaria di Australia, Cekungan

Parana di Amerika Latin, dan Cekungan Paris di Perancis. Sedangkan contoh

cekungan modern jenis ini adalah Cekungan Chad di Afrika.

Renggang (Rift)

Cekungan akibat perenggangan ini umumnya sempit tetapi memanjang,

dibatasi oleh lembah patahan (Gambar 10.1B).. Ukuran berkisar dari beberapa

km sampai sangat lebar seperti pada Sistem Renggangan Afrika Timur, dimana

mempunyai lebar 30-40 km dan panjang hampir 300 km. Cekungan ini dapat

terbentuk oleh berbagai tataan tektonik, namun yang paling umum oleh

divergen. Perenggangan lempeng 

benua seperti antara Amerika Utara dan Eropa terjadi pada Trias menghasilkan

Punggungan Tengah Atlantik (Mid-Atlantic Ridge). Sistem renggangan pada

Afrika Timur merupakan contoh sistem renggangan modern.

Gambar 10.1:

Aulakogen (Aulacogen)

Aulakogen adalah jenis khusus dari renggangan yang menyudut besar terhadap

tepian benua, dimana umumnya dianggap sebagai renggangan tetapi gagal dan

kemudian diaktifkan kembali selama tektonik konvergen (Gambar 10.1C).

Palung yang sempit tapi panjang dapat menggapai sampai kraton benua

dengan sudut besar dari lajur sesar. Sedimen yang mengisi cekungan jenis ini

dapat berupa sedimen darat (misalnya kipas aluvium), endapan paparan, dan

endapan yang lebih dalam seperti endapan turbit. Contoh aulakogen di

antaranya Renggangan Reelfoot yang berumur Paleozoik dimana Sungai Misisipi

mengalir dan Palung Benue yang berumur Kapur dimana Sungai Niger

membelahnya.

Cekungan tepian benua

Cekungan tepian benua dicirikan oleh kehadiran baji yang sangat besar dari

sedimen yang ke arah laut dibatasi oleh lereng landai dari benua dan sembulan.

Ketidakterusan struktur dijumpai di bawah sistem ini, antara kerak benua

normal dan kerak peralihan (Gambar 10.1D). Sedimen terendapkan pada sistem

ini: pada paparan berupa pasir neritik dangkal, lumpur, kabonat dan endapan

evaporasi; pada lerengan terdiri atas lumpur hemipelagik; dan pada sembulan

benua berupa endapan turbit. Cekungan renggangan (rift basin) dapat

berhubungan dengan cekungan tepian benua. Contoh yang baik dari cekungan

jenis ini adalah pantai Amerika dan bagian selatan-timur Kanada (Cekungan

Blake Plateau, Palung Lembah Baltimor, Cekungan George Bank dan Cekungan

Nova Scotian) yang terbentuk pada akhir Trias- awal Jura oleh renggangan dan

terpisahnya Pangea. Beberapa cekungan itu terpisahkan dari laut membentuk

lapisan tebal dari endapan klastik arkosik dan endapan lakustrin; berselingan

dengan batuan gunungapi basa. Cekungan yang lain berhubungan dengan laut,

membentuk sedimen yang berkisar dari endapan evaporit sampai delta, turbit,

dan serpih hitam.

Cekungan berhubungan dengan subduksi

Subduksi ditunjukkan dengan aktifnya tepian benus yang mana umumnya

dicirikan oleh adanya palung laut dalam, busur gunungapi aktif, rumpang parit-

busur (arc-trench gap) yang memisahkan ke duanya (Gambar 10.2). Tataan

subduksi terjadi lebih banyak pada tepian benua dibandingkan pada besur

samodra.

Gambar 10.2: Cekungan yang berhubungan dengan subduksi pada sistem

subduksi Sumatra.

Sedimen terendapkan pada sistem subduksi ini lebih dikuasai oleh endapan

silisiklastik yang umumnya berupa batuan gunungapi berasal dari busur

gunungapi. Endapan ini dapat berupa pasir dan lumpur yang terendapkan pada

paparan, lumpur dan endapan turbit terendapkan dalam air yang lebih dapam

pada lereng, cekungan, dan parit (Gambar 10.2). Sedimen pada parit dapat

berupa endapan terigen yang terangkut oleh arus turbit dari daratan,

bersamaan dengan sedimen dari lempeng samodra yang tersubduksikan. Ini

umumnya membentuk kompleks akrasi. Batuan campuraduk (melange) dapat

terbentuk pada daerah akrasi ini, yang dicirikan oleh percampuran dari batuan

berbagai jenis yang tertanam pada masa dasar yang mengkilap (sheared

matrix).

Contoh yang baik dari sistem subduksi ini adalah subduksi Sumatra, Jepang,

Peru, Chili dan Amerika Tengah. Contoh cekungan busur muka purba di

antaranya adalah cekungan busur muka Great Valley, Kalifornia; Midland Valley,

Inggris dan Coastal range, Taiwan. Contoh cekungan busur belakang di

antaranya terjadi pada Jura Akhir – Awal Kapur terbentuk di belakang Busur

Andean di Chili selatan.

Cekungan berhubungan patahan mendatar/transform

Patahan yang dapat membentuk cekungan ini adalah patahan mendatar yang

menoreh dalam kerak sampai membatasai dua lempeng yang berbeda

(transform fault) dan patahan yang terbatas dalam suatu lempeng dan hanya

menoreh bagian atas kerak (Sylvester, 1988). Cekungan yang berhubungan

dengan patahan mendatar regional terbentuk sepanjang punggung pemekaran,

sepanjang batas patahan antar lempeng, pada tepian benua dan daratan dalam

lempeng benua. Gerakan sepanjang patahan mendatar regional dapat

membentuk berbagai cekungan nendatar (pull-apart basin). Cekungan yang

dibentuk karena patahan mendatar umumnya kecil, garis tengahnya hanya

beberapa puluh kilometer, walaupun ada beberapa yang sampai 50 km. Karena

patahan mendatar terbentuk pada berbagai tataan geologi, cekungan ini dapat

diisi sedimen laut maupun darat. Ketebalan sedimen cenderung sangat tebal,

karena kecepatan sedimentasi yang tinggi yang dihasilkan oleh erosi dari

daerah sekitarnya yang berelevasi tinggi, dan boleh jadi ditandai dengan

banyaknya perubahan fasies secara lokal. Di Indonesia Cekungan jenis ini

banyak terdapat sepanjang Patahan Sumatra (Cekungan

………………………………).

Gambar 10.3: Cekungan yang berhubungan dengan subduksi pada sistem

subduksi Sumatra

10.4. TEKNIK ANALISA CEKUNGAN

Sedimen yang mengisi suatu cekungan merupakan faktor yang sangat penting

untuk dipelajari dalam analisa cekungan sedimen yang bersangkutan. Sedimen

tersebut dipelajari bagaimana proses terbentuknya, sifat batuan dan aspek

ekonominya. Proses pembentukan sedimen meliputi pelapukan, erosi,

transportasi dan pengendapan, sifat-sifat fisik, kimia dan biologi batuan;

lingkungan pengendapan, dan posisi stratigrafi. Beberapa faktor yang

mempengaruhi proses pengendapan dan sifat sedimen adalah:

1. litologi batuan induk, akan sangat mempengaruhi komposisi sedimen yang

berasal dari batuan tersebut;

2. topografi dan iklim dimana batuan induk berada, mempengaruhi

kecepatan denudasi yang menghasilkan sedimen yang kemudian

diendapkan dalam cekungan;

3. kecepatan penurunan cekungan bersamaan dengan kecepatan

kenaikan/penurunan muka laut; dan

4. ukuran dan bentuk dari cekungan.

Analisa cekungan merupakan hasil interpretasi yang berdasarkan pada proses

sedimentasi, stratigrafi, fasies dan sistem pengendapan, peleoseanografi,

paleogeografi, iklim purba, analisa muka laut, dan petrografi/mineralogi (Klein,

1995; Boggs, 2001). Penelitian sedimentologi dan analisa cekungan sekarang ini

ditikberatkan pada analisa fasies sedimen, siklus subsiden, perubahan muka

laut, pola sirkulasi air laut, iklim purba, dan sejarah kehidupan.

Model pengendapan semakin meningkat digunakan untuk mengetahui lebih

baik tentang pengisian cekungan dan pengaruh berbagai parameter pengisian

cekungan seperti pasokan sedimen, besar butir, kecepatan penurunan

cekungan, dan perubahan muka laut.

Sebagai bahan untuk analisa cekungan, dibutuhkan berbagai data, mulai data

dari singkapan sampai data bawah permukaan. Data tersebut termasuk data

hasil pemboran dalam, studi polarisasi magnetik dan eksplorasi geofisika.

Pembahasan berikut ini secara singkat akan diketengahkan teknik analisa

cekungan yang umum dilakukan.

10.4.A. Penampang Stratigrafi

Data lengkap dan akurat tentang sedimen dari singkapan maupun inti bor, baik

ketebalan maupun litologi setiap himpunan sedimen, merupakan hal yang

sangat penting untuk interpretasi sejarah bumi. Untuk menghimpun data

tersebut diperlukan pengukuran dan pemerian secara teliti dan akurat pada

singkapan dan/atau inti bor. Kegiatan menghimpun data ini jamak disebut

pembuatan penampang stratigrafi terukur, yang meliputi pemerian litologi,

sufat-sifat perlapisan, dan kenampakan lainnya dari batuan. Pemakaian teknik

tertentu dalam melakukan pengukuran penampang stratigrafi sangat

tergantung pada kegunaan hasil pengukuran dan keadaan singkapan diukur di

alam. Kottlowski (1965) menunjukkan beberapa cara dan peralatan untuk

melakukan pembuatan penampang stratigrafi.

Sejumlah penampang stratigrafi dapat dipakai dalam pembuatan penampang

melintang stratigrafi yang sangat bermanfaat dalam korelasi stratigrafi,

interpretasi struktur dan perubahan fasies yang boleh jadi diikuti oleh

perubahan dari lingkungan dan arti ekonomis. Penampang melintang

digambarkan segai ilustrasi yang menggambarkan keadaan lokal dari suatu

cekungan, sering pula disiapkan dalam rangka pembuatan peta fasies, atau

bahkan menggambarkan runtunan stratigrafi seluruh cekungan. Pada umumnya

penampang stratigrafi menggambarkan dua demensi dari litologi dan/atau ciri

struktur dari suatu unit stratigrafi atau unit yang memotong suatu wilayah

geografi.

Diagram Pagar

Informasi stratigrafi dapat pula disajikan dalam diagram pagar yang

menggambarkan pandangan tiga dimensi stratigrafi dari suatu daerah atau

wilayah tertentu (Gambar 10.4). Dengan cara ini hubungan antar satuan

stratigrafi dapat dilihat dengan jelas. Sayangnya, bagian pagar depan akan

menutup sebagian belakangnya; sehingga menyulitkan pembuat untuk

menyuguhkan gambar yang baik dan jelas.

Gambar 10.4: Diagram pagar yang menggambarkan hubungan tiga dimensi dari

beberapa satuan stratigrafi dari suatu wilayah

Peta Struktur

Untuk menggambarkan bentuk dan orientasi cekungan serta geometri pengisian

cekungan diperlukan peta struktur. Pada dasarnya, kontur pada peta ini adalah

kumpulan titik-titik yang mempunyai elevasi sama dari bagian atas atau bawah

suatu datum tertentu. Struktur lokal seperti antiklin dan sinklin dapat dengan

mudah dikenali pada peta jenis ini (Gambar 10.5). Peta struktur ini sangat

berguna dalam eksplorasi baik hidrokarbon maupun mineral dan batubara.

Dasar cekungan dapat digambarkan dengan peta ini, apabila menggunakan

datum bagian bawah lapisan tertua pengisi cekungan yang bersangkutan.

Dengan begitu topografi purba dapat diinterpretasi dengan mudah.

Gambar 10.5. Peta kontur struktur yang memperlihatkan struktur lokal seperti

antiklin dan synklin.

Peta Isopak

Peta isopak adalah suatu peta yang konturnya menghubungkan titik-titik yang

mempunyai ketebalan sama dari suatu lapisan atau satuan batuan (Gambar

10.6). Ketebalan suatu satuan batuan tergantung dari kecepatan pasokan

sedimen dan ruang yang tersedia pada cekungan. Ruang pada cekungan

merupakan fungsi dari geometri cekungan dan kecepatan subsiden cekungan.

Bagian yang menebal secara abnormal merupakan pusat pengendapan,

sebaliknya yang menipis abnormal adalah daerah yang sebelum pengendapan

merupakan tinggian atau sudah lebih banyak tererosi setelah pengendapan.

Dengan peta jenis ini dapat digambarkan keadaan cekungan sebelum dan

selama pengendapan, sehingga apabila dilakukan analisa peta isopak untuk

setiap satuan pada cekungan dimana mereka diendapkan, akan mendapatkan

informasi perubahan struktur cekungan dari waktu ke waktu.

Gambar 10.6. Peta isopak yang menggambarkan daerah tinggian dan rendahan

dari suatu cekungan.

Peta Paleogeologi

Peta paleogeologi adalah peta yang menggambarkan kondisi geologi tertentu di

bawah atau di atas suatu unit tertentu. Sebagai contoh, kita dapat mengupas

semua satuan batuan mulai dari unit stratigrafi tertentu untuk melihat satuan

batuan di bawah unit stratigrafi tertentu tersebut. Kemudian kita gambarkan

peta geologi di atas alas satauan batuan tersebut. Peta semacam ini disebut

peta superkrop (supercrop map). Dengan yang cara sama, satuan batuan di

atas suatu formasi atau tubuh batuan tertentu dapat pula digambarkan. Peta

superkrop umumnya dibuat pada batas ketidakselarasan, tetapi dapat pula

dibuat pada suatu satuan batuan yang mempunyai ciri tertentu. Manfaat peta

jenis ini adalah untuk interpretasi pola aliran purba, pola pengisian cekungan,

pergeseran garis pantai, penimbunan secara gradual dari paleotopografi.

Peta Litofasies

Peta fasies menggambarkan vareasi sifat litologi atau biolofi dari satuan

stratigrafi tertentu (Boggs, 2001). Peta fasies yang umum dipakai adalah peta

litofasies dimana menyajikan beberapa aspek komposisi dan tekstur batuan.

Peta litofasies yang umum dipakai adalah:

a. peta perbandingan klastik (clastic-ratio map) dan

b. peta litofasies tiga komponen.

Peta perbadingan klastik menunjukkan kontur dari perbandingan klastik yang

sebanding. Sedangkan perbandingan klastik adalah perbandingan dari jumlah

kumulatif ketebalan endapan klastik dan jumlah kumulatif endapan non-klastik,

sebagai contoh:

(konglomerat + batupasir + serpih)

——————————————

(batugamping + dolomit + evaporit + batubara)

Peta jenis ini sangat bermafaat untuk melihat hubungan litologi dengan tepi

cekungan dimana sedimen tersebut diendapkan. Tentu saja bagian yang nilai

perbandingan klastiknya relatif tinggi menunjukan bagian tersebut dekat

dengan asal batuan atau sangat mungkin tepi cekungan. Sedangkan bagian

yang nilai perbandingan klastiknya rendah menunjukkan bagian tersebut relatif

jauh dari tepi cekungan. Dengan peta ini juga dapat diketahui arah tranportasi

sedimen secara regional dalam cekungan itu (Gambar 10.7).

Gambar 10.7. Peta litofasies perbandingan klastik. Arah panah menunjukkan

arah transportasi sedimen.

Peta litofasies tiga komponen menyajikan rata-rata atau pola kelimpahan relatif

dalam suatu satuan stratigrafi dari tiga komponen litofasies (Boggs, 2001).

Analisa Arus Purba

Analisa arus purba adalah suatu teknik yang digunakan untuk mengetahui arah

aliran dari arus purba pembawa sedimen ke dalam suatu cekungan

pengendapan (Boggs, 2001). Tentu saja, dengan teknik ini akan diketahui juga

arah kemiringan lereng purba baik lokal maupun secara regional dan sekaligus

asal dari sedimen yang terendapkan.

Analisa arus purba dapat dilakukan dengan mempelajari secara mendalam dari

berbagai struktur sedimen, seperti silang siur, alur sungai, dan ripple mark.

Geometri dan kecenderungan dari suatu unit batuan sering dapat membantu

untuk interpretasi lingkungan pengendapan dan arah arus purba. Orientasi dari

kepingan batuan berbutir besar (seperti kerakal dan brangkal), ketebalan

lapisan, vareasi litologi dalam suatu lapisan dapat dipakai untuk interpretasi

arah arus purba dan lokasi asal atau sumber batuan.

Studi Provenan (Asalmuasal) Batuan

Komposisi dari suatu batuan sedimen klastika yang mengisi suatu cekungan

sangat dipengaruhi oleh komosisi batuan sumbernya. Komposisi itu tentu saja

juga dipengaruhi oleh pelapukan dan iklim daerah yang bersangkutan. Studi

provenan meliputi: (a) Komposisi litologi dari asal batuan, (b) tataan tektonik

dari daerah asal batuan, dan (c) iklim, topografi, dan kemiringan daerah asal

batuan (Boggs, 2001).

Vareasi litologi dari batuan asal dipelajari dari berbagai jenis mineral dan

kepingan batuan yang dijumpai pada suatu batuan sedimen klastika.https://gunoso.wordpress.com/2012/03/20/klasifikasi-cekungan-sedimen/