Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
Geologi, Stratigrafi, dan Evolusi Tektonik Daerah Papua, Indonesia: Potensi Sumber Daya dan Kebencanaan Adi Fantri Sandhie N., Aditya Setiabudi, Ahmad Muayyid, Alfajry, An Ikhrandi, Arnold Sintong O. T., Bayu C. Fadhilla, M. Adib S. B., Astin Nurdiana, Rheza Rilo P., Rifqi Aulia Rahman, Rizky Budiman, Tika Puspyta, Wilsen Supriady Lauwijaya, dan Vani Novita A.
Teknik Geologi, Institut Teknologi Bandung, Indonesia Abstrak
Papua adalah pulau yang berada di timur wilayah Negara Kepulauan Republik Indonesia, secara administratif terletak pada posisi 130019’ BT - 150048’ BT dan 0019’ LS – 10 – 10043’ LS. Papua terbentuk akibat dari interaksi yang bersifat konvergen miring (oblique convergence) antara Lempeng Benua Indo-Australia dan Lempeng Samudera Pasifik-Caroline. Konvergensi yang t erjadi sejak Eosen hingga kini menimbulkan produk berupa dua tahapan kolisi yang terjadi pada Kala Oligosen (Orogenesa Peninsula) Peninsula) dan dikuti di kuti kolisi yang terjadi pada Miosen (Orogenesa Melanesia). Stratigrafi Pulau Papua meliputi sikuen batuan-batuan Pra-Kambrium hingga endapan Kuarter yang masing-masing tersingkap dari bagian Kepala hingga Badan Burung. Evolusi tektonik yang berlangsung selama Mesozoikum Akhir hingga Kini menyebabkan menyebabkan struktur geologir yang beragam pada Pulau Papua, contohnya adalah Sesar Sorong, Antiklin Misool-Onin Kumawa, dan Jalur Sesar Naik Pegunungan Pegunungan Tengah. Evolusi tektonik yang terjadi tidak hanya menimbulkan struktur geologi, namun juga beberapa fase magmatisme di sepanjang Pegunungan Tengah Pulau Papua. Berdasarkan peristiwa-peristiwa geologi yang terjadi, Pulau Papua menyimpan banyak potensi yang dapat dimanfaatkan dimanfaatkan dan dikembangkan. Potensi-potensi tersebut berupa potensi migas, potensi tambang, dan potensi kebencanaan, kebencanaan, Potensi migas tersebar pada cekungan-cekungan cekungan-cekungan dewasa, cekungan semi-mature, semi-mature, dan cekungan frontier pada Pulau Papua. Potensi tambang yang terkenal di Pulau Papua adalah Tambang Grasberg. Sedangkan, potensi bencana alam Pulau Papua umumnya tersebar pada zona-zona sebar dengan bahaya bencananya berupa gempa bumi, tsunami, dan longsor. Kata Kunci
Papua, Sesar Sorong, Kemum, Salawati, Bintuni, Lempeng Indo-Australia, Orogenesa Melanesia, Grasberg
Pendahuluan
dan Australia, yaitu Puncak Jayawijaya (4.884
Papua adalah pulau yang berada di timur wilayah
dpl).
kepulauan Indonesia. Bersama dengan Papua Nugini, pulau ini merupakan merupakan pulau terbesar kedua di dunia, sekaligus merupakan pulau yang mempunyai puncak tertinggi di Asia Tenggara
Keadaan geologi Papua cukup kompleks, hal ini diakibatkan perkembangan geologi Papua pada Kenozoikum
yang
melibatkan
aktivitas
konvergensi antara Lempeng Australia di bagian
1
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
selatan-tenggara dan Lempeng Pasifik di bagian
(Papua), yang sebagian besar dilandasi kerak
utara-barat laut, serta orogenesa yang terjadi di
Benua Indo-Australia.
sepanjang bagian tengah Pulau. Di pulau ini, hadir
Kompresi ini hasil dari interaksi yang bersifat
singkapan batuan dari umur Pra-Kambrium
konvergen miring (oblique convergence) antara
hingga Pleistosen.
Lempeng Benua Indo-Australia dan Lempeng Samudera Pasifik-Caroline (Dow dan Sukamto,
Fisiografi Pulau Papua
1984) (Gambar 3). Konvergensi tersebut diikuti
Pulau Papua secara administratif terletak pada 0
0
0
posisi 130 19’ BT - 150 48’ BT dan 0 19’ LS – 10043’ LS. Pulau ini terletak di bagian paling
oleh peristiwa tumbukan yang bersifat kolisi akibat
interaksi
pergerakan
antara
busur
kepulauan dengan lempeng benua yang terjadi
timur Negara Kesatuan Republik Indonesia yang
selama Zaman Kenozoikum (Dewey & Bird,
berbatasan langsung dengan Papua Nugini. Irian
1970; Abers & McCafferey, 1988 dalam Sapiie,
Jaya
1998). Interaksi kolisi ini pergerakannya hampir
(sekarang
Papua)
merupakan
ekspresi
permukaan dari batas utara deformasi blok
membentuk
kontinen Australia dan Lempeng Pasifik. Secara
Australia (Quarles van Ufford, 1996 dalam Sapiie,
fisiografi, van Bemmelen (1949) telah membagi
1998).
sudut
246°
terhadap
Lempeng
Papua menjadi 3 bagian utama (Gambar 1), yaitu: a.
Bagian
Kepala
Burung,
yaitu
bagian
semenanjung di sebelah utara yang terhubung dengan bagian badan utama oleh bagian leher yang menyempit. Bagian ini terletak pada koordinat 1300 BT – 1350 BT.
Visser dan Hermes (1966; Dalam Darman dan Sidi, 2000) berpendapat bahwa kejadian kolisi terjadi
pada
sedimen
Oligosen
karbonat
pengendapan
setelah
yang
sedimen
pengendapan
berubah
klastik
menjadi
akibat
proses
pengangkatan. Batuan metamorf yang hadir di
b. Bagian Tubuh Burung, merupakan bagian
kawasan ini memberikan umur proses kolisi
daratan utama Pulau Papua yang didominasi
terjadi pada Miosen (Pigram dkk., 1989 dalam
oleh struktur berarah barat-baratlaut pada
Darman dan Sidi, 2000). Dow dkk. (1998; dalam
daerah Central Range. Bagian ini terletak
Darman dan Sidi, 2000) menyimpulkan bahwa
pada koordinat 1350 BT – 143,50 BT.
Papua merupakan produk dari dua kolisi yang terjadi pada Kala Oligosen (Orogenesa Peninsula)
c.
Bagian Ekor Burung, terletak pada bagian
dan dikuti kolisi yang terjadi pada Miosen
timur New Guinea Island . Bagian ini terletak
(Orogenesa Melanesia).
0
0
pada koordinat 143,5 BT – 151 BT. Orogenesa Peninsula bersifat lokal dan terjadi Tatanan Tektonik Papua
pada bagian timur Pulau New Guinea, sedangkan
Geologi Papua dipengaruhi dua elemen tektonik
Orogenesa
besar yang saling bertumbukan dan serentak aktif.
berpengaruh terhadap seluruh Pulau new Guinea
Pada
serta
saat
ini,
Lempeng
Samudera
Pasifik-
Melanesia
menyebabkan
bersifat penyebaran
regional
dan
sedimentasi
Caroline bergerak ke barat-baratdaya dengan
klastik secara luas. Van Ufford (1996) dalam
kecepatan 7,5 cm/th, sedangkan Lempeng Benua
Sapiie (1998) membagi orogenesa ini menjadi 2
Indo-Australia
tahap, yaitu tahap pra-kolisi dan tahap kolisi.
bergerak
ke
utara
dengan
kecepatan 10,5 cm/th (Gambar 2). Tumbukan yang sudah aktif sejak Eosen ini membentuk suatu
Tahap
pra-kolisi
diawali
oleh
penunjaman
tatanan struktur kompleks terhadap Papua Barat
Lempeng Benua Australia ke bawah Lempeng Samudera pasihik sehingga terjadi pengangkatan
2
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
endapan passive margin Lempeng benua Australia
Dow dkk. (1986) juga menjelaskan ciri dominan
dan terjadi proses malihan regional akibat
dari
aktivitas penunjaman ini. Setelah itu, terjadi tahap
merupakan transformasi antara sejarah tektonik
kolisi yang diawali dengan berhentinya proses
dari batuan kraton Australia dan Lempeng Pasifik
penunjaman lempeng ketika menumbuk batuan
di satu sisi, dan periode tektonik yang berlanjut
alas.
lempeng
dari zona deformasi di sisi lainnya ( New Guinea
vertikal
Mobile Belt ). Dari paparan di sepanjang tepi Utara
batuan sedimen Lempeng Australia dan juga
dan dari eksplorasi bawah permukaan di sebelah
penipisan
lempeng
Selatan, serta pencatatan lengkap sejarah geologi
dapat
hingga saat ini menunjukkan bahwa batuan dari
menerobos hingga puncak Kompleks Pegunungan
kraton Australia pada sebagian besar wilayah ini
Tengah Papua (Central Range). Menurut Cloos
dicirikan
dkk. (1994; dalam Sapiie, 1998), proses inilah
sedimentation).
yang menyebabkan adanya proses magmatisme
dipengaruhi oleh proses tektonik dari zaman
dan
menunjukkan
Paleozoik Awal hingga Tersier Akhir. Batuan
adanya produk berupa batuan beku dengan ciri
Lempeng Pasifik yang terpaparkan di Papua
khasi afinitas magmatik yang berbeda.
berumur lebih muda. Davies dkk. (1996) membagi
Perbedaan
menyebabkan
daya
apung
pengangkatan lempeng.
mengakibatkan
aktifitas
secara
Penipisan
magma
volkanisme
astenosfer
yang
perkembangan
oleh
geologi
sedimentasi Hanya
Papua
paparan
sebagian
kecil
yang
(shelf yang
geologi Papua berdasarkan tektoniknya (gambar Geologi Regional Papua
2).
Dow dkk. (1986) membagi geologi Papua menjadi 3 lajur berdasarkan stratigrafi, magmatik, dan
Stratigrafi Regional Papua
tektoniknya (Gambar 3), yaitu :
Secara umum, stratigrafi regional Papua dapat
1. Kawasan Samudera Utara yang dicirikan oleh ofiolit dan busur vulkanik kepulauan (Oceanic Province) sebagai
bagian
dari
Lempeng
Pasifik. Batuan-batuan ofiolit pada umumnya tersingkap Tengah
di
sayap
Papua
utara
dan
Pengunungan
Papua
Nugini
( Northeastern Islands).
dibagi menjadi 3 bagian (Gambar 4) berdasarkan keadaan fisiografisnya yang menyerupai bentuk burung, yaitu stratigrafi bagian Kepala Burung, bagian Leher Burung, dan bagian Badan Burung. Batuan Pra-Tersier pada bagian Kepala Burung merupakan batuan dasar yang termasuk dalam sikuen turbidit Formasi Kemum berusia SilurDevon. Formasi ini terdiri dari batuserpih,
2. Kawasan Benua yang terdiri atas batuan
greywacke,
dan
klastik
kasar
yang
ter-
sedimen yang menutupi batuan dasar kontinen
epimetamorfosa, terlipat, dan terintrusi oleh tubuh
yang relatif stabil dan tebal yang terpisah dari
granitik (pluton) selama orogenesa pasca-Devon.
kraton Australia (Southwest Cratonic Zone). Pada bagian Badan Burung hadir batuan-batuan 3. Lajur peralihan yang terdiri atas batuan
Pra-Kambrium, dengan urutan stratigrafi dari tua
termalihkan (metamorf) dan terdeform-asi
ke muda yaitu Formasi Awigatoh (metabasalt,
sangat kuat secara regional. Lajur ini terletak
metavulkanik, batuserpih, dan batulempung).
di tengah (Central Range) dan memisahkan
Formasi
kelompok 1 terhadap kelompok 2 dengan
batulempung) dan Formasi Tuaba (batupasir
batas-batas sesar-sesar sungkup dan geser
kuarsa
(Central Collisional Zone).
formasi tersebut memiliki hubungan tak selaras.
Kariem sisipan
Di atas batuan
(perulangan
konglomerat).
batupasir-
Masing-masing
Pra-Kambrium terendapkan
3
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
Formasi
Modio
berumur
Silur-Devon
yang
didominasi batuan karbonat (anggota A) dan
konglomerqat
Formasi
Iwur
dan
Formasi
Akimeugah.
batupasir (anggota B). Pada Pliosen Awal, aktivitas tektonik aktif Kelompok Aifam pada bagian Kepala dan Leher
mempengaruhi cekungan-cekungan di area kepala
Burung secara tak selaras menumpangi batuan
burung, menyebabkan terendapkan-nya Formasi
dasar, dan terpengaruhi oleh siklus transgresif-
Klasaman pada Cekungan Salawati dan Formasi
regresif
Atas.
Steenkol pada Cekungan Bintuni, masing-masing
Kelompok terbagi menjadi 3 formasi, dari tua ke
me-wakili lingkungan laut dan transisi. Pada
muda yaitu Formasi Aimau, Aifat, dan Ainim
Formasi Klasaman dijumpai batulempung laut
yang diendapkan pada lingkungan laut dangkal di
dalam dan batugamping, sedangkan di Formasi
bagian bawahnya hingga lingkungan fluvio-
Steenkol dijumpai batubara.
pada
Karbon
Atas-Permian
deltaik ke arah atas. Formasi Aiduna pada bagian Badan Burung berumur setara dengan Kelompok
Formasi Buru hadir tak selaras di atas Formasi
Aifam, dicirikan oleh batuan siliklastik berlapis
Kais pada wilayah Kepala Burung, terdiri dari
dengan
batuan siliklastik. Dan di
sisipan
batubara,
ditafsirkan
sebagai
beberapa tempat
ditemukan endapan Mollase berumur resen yang
endapan fluvial hingga lingkungan delta.
tak selaras terhadap Formasi Buru. Peristiwa Regresi yang berlanjut hingga Trias menyebabkan
tektonik
terendapkannya
mengakibat-kan hadirnya ketidakselarasan dan
Tipuma
Formasi
(Trias-Jura
Tipuma.
Awal)
Formasi
diendapkan
pada
lingkungan fluvial selama periode rifting kerak
Pliosen
Akhir-Pleistosen
Awal
terendapkannya konglomerat Formasi Sele di wilayah Kepala Burung.
benua. Formasi Tipuma tersebar dari bagian Kepala Burung hingga Badan Burung Papua
Struktur Regional Papua Secara umum struktur regional Papua dapat dibagi
Di atas Formasi Tipuma, secara tak selaras terendapkan Formasi Jass di bagian Kepala Burung
yang
menjari
terhadap
Kelompok
Kembelangan yang masing-masing berumur Jura-
menjadi 3 zona struktur (Gambar 5), yaitu: 1. Kepala Bur ung: didominasi oleh struktur sesar berarah Barat-Timur.
Kapur. Formasi dan kelompok ini menandakan
2. Leher Burung: didominasi oleh struktur
perubahan lingkungan menjadi passive margin
berarah Utara- Barat Laut (Jalur Perlipatan
dengan ciri khas sedimen laut. Formasi Waripi
Lengguru, LFB), yang berhenti pada tinggian
yang melapisi Formasi Jass dan Kelompok
Kemum pada daerah Kepala Burung.
Kembelengan menandakan perubahan klastikPra3. Tubuh Burung: didominasi oleh struktur
Tersier menjadi sikuen karbonat Tersier.
berarah Barat-Barat Laut sepanjang Central Sikuen karbonat berumur Eosen-Miosen terdiri
Range (Jalur Mobil Nugini). Diakhiri oleh
dari 3 formasi, dari tua ke muda yaitu Formasi
sesar mendatar dengan arah Barat-Timur (Zona
Faumai, Sago, dan Kais yang tergabung dalam
Sesar
Batugamping New Guinea. Formasi tersebut
Burung.
mencirikan
lingkungan
pengendapan
Tarera-Aiduna,
TAFZ)
pada
Leher
paparan
karbonat pada laut dangkal. Batugamping Formasi
Sistem Sesar Sorong memanjang dari daratan
Yawee di bagian Badan Burung menjari terhadap
Irian Jaya bagian utara yang mengikuti garis pantai melewati Selat Sele dan bagian utara Pulau
4
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
Salawati. Lebarnya sampai 10 km dan berarah
oleh Zona Sesar Tarera-Aiduna (Hobson, 1997).
barat-baratdaya. Sistem sesar itu berkembang
Intensitas perlipatan Lipatan Anjakan Lengguru
sebagai hasil proses yang sangat rumit. Strike-slip
cenderung melemah ke arah utara zona perlipatan
dan sesar normal berkembang di sepanjang bidang
dan meningkat kearah timur laut yang berbatasan
sesar yang terputus-putus. Sungai Warsamson
dengan zona Sesar Wandemen (Dow dkk., 1984).
yang berarah timur-barat dan perbukitan sempit yang memanjang di utaranya dipengaruhi oleh
Zona
sesar dan merupakan batas selatan struktur
tenggara, merupakan jalur sesar yang dibatasi oleh
tersebut. Sistem Sesar Sorong (gambar randang)
batuan metamorf dan merupakan kelanjutan dari
merupakan strike-slip bergerak mengiri sebagai
belokan Sesar Ransiki ke utara. Geologi daerah
hasil interaksi antara Lempeng Australia-India di
Zona Sesar Wandamen terdiri dari batuan alas
selatan dan lempeng-lempeng di sebelah utara
berumur Paleozoikum Awal, batuan penutup
(Visser & Hermes, 1962; Hamilton, 1979; Dow &
paparan dan batuan sediment yang berasal dari
Sukamto, 1984; Pieters dkk, 1983). Pergerakan
lereng
Sesar Sorong ditunjukkan oleh kehadiran struktur
merupakan zona sesar mendatar mengiri di daerah
yang relatif tegak dan menyamping dan jenis
selatan Leher Burung. Jalur Lipatan Anjakan
batuan yang memiliki sejarah geologi yang
Lengguru secara tiba-tiba berakhir di zona berarah
berbeda-beda. Pergerakan Sesar Sorong yang
barat-timur ini. Sesar ini digambarkan (Hamilton,
terjadi di sepanjang Sistem Sesar Sorong itu
1979 dalam Pigram dkk., 1982) memotong Palung
kemungkinan berlangsung dari Miosen Akhir
Aru dan semakin ke barat menjadi satu dengan
sampai Pliosen dan setelah itu terjadi pensesaran
zona subduksi di Palung Seram. Pada bagian barat
disertai pengangkatan wilayah bagian utara dan
daya
timur Kepala Burung pada kala Pliosen dan
Kumawa yang merupakan bagian antiklinorium
Kuarter. Pada bagian timur Kepala Burung, hadir
bawah laut yang memanjang dari Peninsula
Sesar Yapen sebagai kemenerusan dari Sesar
Kumawa sampai ke Pulau Misool (Pigram dkk.,
Sorong.
1982).
Blok Kemum adalah bagian dari tinggian batuan
Jalur Sesar Naik New Guinea (JSNNG) hadir di
dasar, dibatasi oleh Sesar Sorong di utara dan
daerah tengah-selatan badan burung. Jalur ini
Sesar Ransiki di timur. Dicirikan oleh batuan
melintasi seluruh zona yang ada di daerah sebelah
metamorf, pada beberapa tempat diintrusi oleh
timur New Guinea yang menerus kearah barat dan
granit Permo-Trias. Batas selatannya dicirikan
dikenal sebagai Jalur Sesar Naik Pegunungan
oleh
Tengah
kehadiran
termetamorfosakan
sedimen berumur
klastik
tidak
Paleozoikum
-
Sesar
Wandaman
benua.
leher,
merupakan
Zona
terdapat
(JSNPT). zona
pada
arah
Sesar
Tarera-Aiduna
Antiklin
Zona interaksi
selatan-
Misol-Onin-
JSNNG-JSNPT antara
lempeng
Mesozoikum dan batugamping - batugamping
Australia dan pasifik. Zona JSNPT dibatasi oleh
Tersier (Pigram dan Sukanta, 1981; Pieters dkk.,
sesar yapen, sesar sungkup mamberamo di utara.
1983).
Batas tepi barat oleh sesar benawi torricelli dan di selatan oleh sesar naik foreland. Sesar terakhir
Pada bagian timur Blok Kemum dibatasi oleh
yang membatasi JSSNG ini diduga aktif sebelum
Jalur Lipatan Anjakan Lengguru. Jalur Lipatan
Orogen Melanesia.
Anjakan Lengguru berarah baratdaya-tenggara diperlihatkan oleh suatu seri bentukan ramps dan
Sesar sungkup JSNPT dihasilkan oleh gaya
thrust . Di bagian selatannya, jalur ini terpotong
pemampatan yang sangat intensif dan kuat dengan komponen utama berasal dari arah utara. Gaya ini
5
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
juga menghasilkan beberapa jenis antiklin dengan
Lempeng Pasifik mengalami subduksi sehingga
kemiringan curam bahkan sampai mengalami
lempeng ini berada di bawah Lempeng Australia.
pembalikan
juga
Pada saat dimulainya gerakan ke utara dan rotasi
menghasilkan sesar balik yang bersudut lebar
dari benua super ini, seluruh Papua dan Australia
(reserve fault). Penebalan batuan kerak yang
bagian utara berada di bawah permukaan laut.
diduga
ini
Bagian daratan paling Utara pada Lempeng India-
memodifikasi bentuk daerah JSNPT. Periode ini
Australia antara 90-100 juta tahun lalu berada
juga menandai kerak yang bergerak ke arah
pada 48⁰ Lintang Selatan yang merupakan titik
utara.membentuk
Mamberamo
pertemuan Lempeng India-Australia dan Pasifik.
( Mamberamo Thrust Belt ) dan mengawali Gautier
Ketika Lempeng India-Australia dan Lempeng
Offset .
Pasifik bertemu di sekitar 40 juta tahun lalu, Pulau
(overtuning).
terbentuk
pada
sesar
Proses
awal
ini
pliosen
sungkup
Papua mulai muncul di permukaan laut pada Evolusi Tektonik dan Sejarah Geologi Papua
Pembentukan
Pulau
Papua
telah
banyak
didiskusikan oleh para ahli geologi dan mendapat perhatian yang cukup besar karena geologinya yang kompleks tersebut.
Pada mulanya pulau
Papua merupakan dasar lautan Pasifik yang paling dalam. Awal terpisahnya benua yang mencakup Papua di dalamnya (Benua Australia) terjadi pada masa Kapur Tengah (kurang lebih 100 juta tahun yang lalu). Lempeng Benua India-Australia (atau biasa disebut Lempeng Australia) bergerak ke
sekitar 35⁰ Lintang Selatan, dengan kata lain dapat dijelaskan bahwa subduksi antara ke-2 lempeng tersebut telah menyebabkan endapan Benua Australia terangkat sehingga memunculkan Pulau Papua (Gambar 6). Proses ini berlanjut selama masa Pleistosen hingga Pulau Papua terbentuk
seperti
pengangkatan
ini
sekarang berdasarkan
ini.
Proses
skala
waktu
geologi, kecepatannya adalah 2,5 km per juta tahun.
arah Utara keluar dari posisi kutubnya dan
Apabila
bertubrukkan dengan Lempeng Samudra Pasifik
periodenya, maka aktivitas tektonik penting yang
yang bergerak ke arah Barat.
menjadi cikal bakal Papua saat ini terjadi melalui
Pulau Papua merupakan pulau yang terbentuk dari
beberapa tahap (Gambar 6), yaitu :
sedimentasi dengan masa yang panjang pada tepi utara kraton Australia yang pasif dimulai pada Zaman Karbon sampai Tersier Akhir. Lingkungan pengendapan berfluktuasi dari lingkungan air tawar, laut dangkal, sampai laut dalam dan mengendapkan batuan klastik kuarsa, termasuk lapisan batuan klastik karbonat, dan berbagai batuan karbonat yang ditutupi oleh Kelompok Batugamping New Guinea berumur Miosen. Ketebalan urutan sedimentasi ini mencapai lebih dari 12.000 meter.
dijabarkan
berdasarkan
periode-
1. Pada Kala Oligosen terjadi pergerakan tektonik besar pertama di Papua, yang merupakan akibat dari tumbukan Lempeng Australia dengan busur kepulauan berumur Eosen pada Lempeng
Pasifik.
Hal
ini
menyebabkan
deformasi dan metamorfosa fasies sekis hijau berbutir halus dan turbidit karbonat pada sisi benua sehingga membentuk Jalur “Metamorf Rouffae” yang dikenal sebagai “Metamorf Dorewo". Akibat lebih lanjut dari aktivitas tektonik
ini
adalah
terjadinya
sekresi
Selain itu, Papua juga terbentuk berdasarkan
(penciutan) Lempeng Pasifik ke atas jalur
pertumbukan
malihan dan membentuk Jalur Ofiolit Papua.
yang
dihasilkan
dari
interaksi
konvergen kedua lempeng yaitu Lempeng Pasifik dan
Lempeng
Australia,
dijelaskan
bahwa
6
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
2. Peristiwa
tektonik
penting
kedua
yang
berumur Miosen Akhir sampai Miosen Awal.
melibatkan Papua adalah Orogenesa Melanesia
Magmatisme
yang dimulai pada pertengahan Miosen yang
instrusi dioritik sampai monzonitik yang dikontrol
diakibatkan oleh adanya
olehsuatu patahan yang aktif mulai Pliosen
tumbukan Kraton
termudadan
sampai
terpenting
kini.
berupa
Australia dengan Lempeng Pasifik. Hal ini
Tengah
Batuan-Batuan
mengakibatkan deformasi dan pengangkatan
intrusitersebut
kuat dari batuan sedimen Karbon-Miosen (CT)
Kelompok
dan membentuk Jalur Aktif Papua. Kelompok
dimanaendapan porphiri Cu-Au dapat terbentuk
Batugamping New Guinea kini terletak pada
seperti Tembagapura dan OK Tedi di Papua
Pegunungan Tengah. Jalur ini dicirikan oleh
Nugini.
menerobos
hingga
mencapai
Batugamping
New
Guinea,
sistem yang kompleks dengan kemiringan ke arah utara, sesar naik yang mengarah ke
Tumbukan Kraton Australia dengan Lempeng
Selatan,
dengan
Pasifik yang terus berlangsung hingga sekarang
kemiringan sayap ke arah selatan. Orogenesa
menyebabkan deformasi batuan dalam cekungan
Melanesia
ini
diperkirakan
molase tersebut. Menurut Smith (1990), sebagai
puncaknya
pada
Pliosen
lipatan
pertengahan
kuat
atau
Miosen
rebah
mencapai
Tengah.
sampai
Dari
Plistosen,
akibat benturan lempeng Australia dan Pasifik adalah
terjadinya
cekungan molase berkembang baik ke Utara
dengan
maupun Selatan. Erosi yang kuat dalam
sedimen
pembentukan
pegunungan
mengalami
detritus
diendapkan
menghasilkan
penerobosan
komposisi diatasnya
sedang
batuan
kedalam
beku batuan
yang
sebelumnya
telah
dan
perlipatan.
Hasil
patahan
cekungan-
penerobosan itu selanjutnya mengubah batuan
cekungan sehingga mencapai ketebalan 3.000
sedimen danmineralisasi dengan tembaga yang
– 12.000 meter. Tumbukan Kraton Australia
berasosiasi dengan emas dan perak. Tempat -
dengan
tempat konsentrasi cebakan logam yang berkadar
yang
Lempeng
di
Pasifik
yang
terus
berlangsung hingga sekarang menyebabkan
tinggi
diperkiraakan
terdapat
padalajur
deformasi batuan dalam cekungan molase
Pegunungan Tengah Papua mulai dari komplek
tersebut.
Tembagapura (Erstberg, Grasberg, DOM, Mata Kucing, dll), Setakwa, Mamoa, Wabu, Komopa,
Pemetaan Regional yang dilakukan oleh PT
Dawagu, Mogo Mogo Obano, Katehawa, Haiura,
Freeport menemukan paling tidak pernah terjadi
Kemabu, Magoda, Degedai, Gokodimi, Selatan
tiga fase magmatisme di daerah Pegunungan
Dabera, Tiom, Soba-Tagma, Kupai, Etna Paririm
Tengah.
Ilaga. Sementara didaerah Kepala Burung terdapat
Secara
umum,
umur
magmatisme
diperkirakan berkurang ke arah selatan dari utara
di Aisijur dan Kali Sute.
dengan polayang dikenali oleh Davies (1990) di Potensi Pulau Papua
Papua Nugini.
Potensi-potensi yang terdapat pada Pulau Papua Fase magmatisme tertua terdiri dari terobosan
dibagi menjadi 3, yaitu potensi migas, potensi
gabroik sampai dioritik, diperkirakan berumur
tambang, dan potensi kebencanaan.
Oligosen
dan
terdapat
dalam
lingkungan
Metamorfik Derewo. Fase kedua magmatisme
Potensi Migas
berupa diorit berkomposisi alkalin terlokalisir
Potensi migas terbagi menjadi beberapa jenis
dalam Kelompok Kembelangan pada sisi Selatan
cekungan, yaitu cekungan mature, cekungan semi-
Sesar
mature, dan cekungan frontier .
Orogenesa
Melanesia-Derewo
yang
7
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
Cekungan mature merupakan cekungan yang
stratigrafi, maupun gabungannya dengan batuan
telah berproduksi dan memiliki sistem petroleum
penutupnya adalah batulempung dan batuserpih.
yang lengkap dan telah berproduksi, contohnya adalah Cekungan Salawati dan Cekungan Bintuni.
Potensi Tambang
Pada
Klasafat
Sektor pertambangan dan bahan galian Papua
bertindak sebagai batuan induk dan reservoirnya
berpotensi sangat besar (Tabel 1), contohnya
merupakan
adalah pertambangan emas dan tembaga PT
Cekungan
Salawati,
Formasi
Formasi
Kais,
perangkap berasosiasi
dengan
sistem
dengan struktur sesar
Freeport
di
Timika.
Potensi
pertambangan
Perm
terbesar di Papua adalah Grasberg. Tambang
dengan perangkap Kais. Pada Cekungan Bintuni,
Grasberg adalah tambang emas terbesar di dunia
potensi batuan induk terbagi dalam 3 zona:
dan tambang tembaga ketiga terbesar di dunia.
Formasi Ainam, FormasiWaripi, dan kelompok
Tambang ini terletak di provinsi Papua di
Batugamping New Guinea. Reservoir utama yang
Indonesia dekat latitude -4,053 dan longitude
mengandung
137,116, dan dimiliki oleh Freeport yang berbasis
normal
yang
menghubungkan
hidrokarbon
sikuen
adalah
batupasir
Kelompok Kembelangan Bawah dan Formasi
di
Kais,
Pemerintah Indonesia (9.3%) dan PT Indocopper
sedangkan
batuan
penutupnya
adalah
AS(67.3%),
Rio
Tinto
Group
(13%),
Investama Corporation (9%). Pada 2004, tambang
Formasi Stenkool.
ini diperkirakan memiliki cadangan 46 juta ons Cekungan Biak termasuk dalam cekungan semi-
emas. Pada 2006 produksinya adalah 610.800 ton
mature, yaitu cekungan yang belum berproduksi
tembaga; 58.474.392 gram emas; dan 174.458.971
dikarenakan hidrokarbon yang terkandung belum
gram perak (Gambar 3).
cukup matang. Batuan induk yang berpotensi adalah batulempung dan batulanau dari Formasi
Potensi Kebencanaan
Ambai,
dan
Berdasarkan tatanan tektonik Papua (Gambar 2),
batugamping berfosil dari Formasi Wainukendi,
maka Papua memiliki potensi bencana yang cukup
dan napal dari Napal Sumboi. Namun, masalah di
besar, diantaranya adalah potensi gempa bumi,
Cekungan
potensi tsunami, bahkan potensi longsor.
batugamping
Biak
adalah
berlempung
kurangnya
reservoir
berkualitas baik. Pada Cekungan Biak, sedimen
Potensi bencana gempa bumi dapat terjadi di
klastik batupasir hanya tipis saja pada data sumur,
sepanjang zona sesar (contoh: Zona Sesar Sorong,
sementara
Sesar Ransiki, Sesar Yapen). Detachment yang
reservoir
yang terbaik
didapatkan
terdapat pada batugamping Formasi Wurui.
terjadi pada zona sesar tersebut di wilayah lautan berpotensi memicu tsunami yang berbahaya bagi
Cekungan frontier , yaitu cekungan baru yang
area pesisir pantai Papua.
dapat dieksploitasi dan dikembangakan di Papua adalah Cekungan Akimegah, Sahul, dan Waropen.
Potensi longsor dapat dilihat dari banyaknya
Batuan induk dan reservoir pada Cekungan
daerah-daerah
Akimegah dan Sahul hadir dalam formasi batuan
tumbukan
Tersier
lempeng Pasifik. Proses tersebut meng-hasilkan
dan
batuan-batuan
Pra-Tersier
terjal
antara
yang
lempeng
terbentuk
akibat
Australia
dengan
Akhir),.
pegunungan lipatan yang cukup terjal. Akibat hal
Sedangkan untuk Cekungan Waropen, batuan
tersebut, daerah-daerah rendahan yang berada di
induk dan batuan reservoirnya termasuk dalam
sekitar pegunungan memiliki potensi longsor yang
batuan-batuan Tersier. Sistem perangkap pada
cukup besar. Potensi tersebut diperkuat jika
ketiga cekungan tersebut berupa jebakan struktur,
daerah pegunungan berada pada zona sesar aktif
(Mesozoikum
hingga
Paleozoikum
8
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
yang dapat mengganggu kesetimbangan statis
terendapkannya Formasi Tipuma pada seluruh
lereng ketika gempa terjadi.
Papua.
Selain hal tersebut,
pengaruh dari adanya
Batuan-batuan Mesozoik secara tak selaras hadir
pegunungan lipatan adalah potensi banjir bandang
di atas Formasi Tipuma, batuan-batuan fersebut
pada daerah Papua. Potensi tersebut terjadi jika
adalah Formasi Jass dan Kelompok Kembelangan.
air yang mengalir di permukaan (runoff) memiliki
Di atas batuan-batuan Mesozoik, hadir sikuen
debit
karbonat Eosen-Miosen yang termasuk dalam
yang
cukup
besar
sehingga
daerah
lembahan yang berada di sekitar pegunungan
Batugamping
merupakan daerah limpasan air.
berusia lingkungan
Kesimpulan
New
Guinea.
Batuan-batuan
Pliosen-Pleistosen
menunjukkan
pengendapan
yang
berbeda-beda,
yaitu lingkungan laut (Formasi Klasaman dan
Papua terbentuk akibat dari interaksi yang bersifat konvergen miring (oblique convergence) antara Lempeng Benua Indo-Australia dan Lempeng
Buru), lingkungan transisi (Formasi Steenkool), dan lingkungan darat (Formasi Sele dan endapan Mollase).
Samudera Pasifik-Caroline. Konvergensi yang
struktur regional Papua dapat dibagi menjadi 3
terjadi sejak Eosen hingga kini menimbulkan
zona struktur (Gambar 5), yaitu:
produk berupa dua tahapan kolisi yang terjadi pada Kala Oligosen (Orogenesa Peninsula) dan dikuti kolisi yang terjadi pada Miosen (Orogenesa Melanesia). Stratigrafi regional Papua dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu bagian Kepala Burung, bagian Leher Burung, dan bagian Badan Burung.
merupakan batuan dasar yang termasuk dalam sikuen turbidit Formasi Kemum berusia SilurDevon. Pada bagian Badan Burung hadir batuan batuan Pra-Kambrium, dengan urutan stratigrafi dari tua ke muda yaitu Formasi Awigatoh, Formasi Kariem, dan Formasi Tuaba. Masingmasing formasi tersebut memiliki hubungan tak Di
atas
batuan
Pra-Kambrium
terendapkan Formasi Modio berumur SilurDevon.
Tinggian Kemum. 2. Leher Burung: didominasi oleh struktur berarah Utara- Barat Laut (Jalur Perlipatan Lengguru), Sesar Ransiki, Aru Through, Wandaman, Sesar Tarera-Aiduna. 3. Tubuh Burung: didominasi oleh struktur berarah Barat-Barat Laut sepanjang Central Range, diantaranya adalah Jalur Sesar Naik New Guinea (JSNNG), Jalur Sesar Naik Pegunungan
Tengah
(JSNPT),
Sesar
SungkupMamberamu, dan Sesar Yapen. Pemetaan Regional yang dilakukan oleh PT Freeport menemukan paling tidak pernah terjadi tiga fase magmatisme di daerah Pegunungan
Formasi Aiduna pada bagian Badan Burung berumur setara dengan Kelompok Aifam yang berumur
berarah Barat-Timur, yaitu Sesar Sorong. dan
Antiklin Misool-Onin Kumawa, dan Sesar
Batuan Pra-Tersier pada bagian Kepala Burung
selaras.
1. Kepala Bur ung: didominasi oleh struktur sesar
Karbon
Atas-Perm
Atas,
hadir
menumpangi batuan dasar secara tak selaras. Regresi yang berlanjut hingga Trias menyebabkan
Tengah. Fase magmatisme tertua terdiri dari terobosan gabroik sampai dioritik, diperkirakan berumur Oligosen dan terdapat dalam lingkungan Metamorfik Derewo. Fase kedua magmatisme berupa diorit berkomposisi alkalin terlokalisir dalam Kelompok Kembelangan pada sisi Selatan
9
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
Sesar
Orogenesa
Melanesia-Derewo
yang
Dow, D.B., dan Sukamto, R., (1984), Western
berumur Miosen Akhir sampai Miosen Awal.
Irian Jaya: the end-product ofoblique plate
Magmatisme
convergence
termudadan
terpenting
berupa
instrusi dioritik sampai monzonitik yang dikontrol
in
the
Late
Tertiary,
Tectonophysics, vol. 106, hal. 109-139.
olehsuatu patahan yang aktif mulai Pliosen Dow, D. B., Robinson, G. P., Hartono, U., dan
Tengah sampai kini.
Ratman, N., 1986, Peta Geologi Irian Jaya, Potensi Pulau Papua meliputi potensi migas,
skala 1:1000.000, Bandung: Pusat Sumber
potensi mineral, dan potensi kebencanaan. Potensi
Daya Geologi.
migas Papua dikelompokkan menjadi 3, yaitu cekungan
dewasa
(Cekungan
Bintuni
dan
Salawati), cekungan belum dewasa (Cekungan Biak), dan cekungan frontier (Cekungan Sahul, Cekungan Akimegah, dan Cekungan Waropen. Potensi
tambang
berada
di
Grasberg,
yaitu
Hamilton, W.R., 1979, Tectonics of The Indonesia Region. United States Geological Survey. Mutti, Emiliano, 1992, Turbidite Sandstones : Instituto di Geologia, Universitas Parma.
tambang tembaga dan emas. Potensi kebencanaan
Riandini, P dan Sapiie, B., 2011, The Sorong fault
Papua meliputi gempa, tsunami, dan longsor yang
Zone Kinematics: Implication for Structural
dapat terjadi di zona-zona sesar, serta bencana
Implication on Salawati Basin, Seram and
banjir sebagai bencana permukaan.
Misool, West Papua, Indonesia, AAPG Annual Convention and Exhibition Houston, Texas,
Daftar Pustaka
Atasi, R., 2011, Analisis Geometri dan Kualitas
USA.
Reservoir Batupasir Daram Waripi Bawah,
Sapiie, B. dan Cloos, M., 1998, Strike-slip
Endapan Turbidit. Lapangan Jefta, Cekungan
deformation, breccia formation and porphyry
Bintuni. Papua Barat, Tugas Akhir Sarjana
Cu-Au mineralization in the Gunung Bijih
Strata 1, Program Studi Teknik Geologi,
(Erstberg)
Bandung: Institut Teknologi Bandung.
Indonesia, Disertasi Akhir Ph.D Strata 3,
Bemmelen,
R.
Indonesia,
W.,
1949, The
Batavia:
Geology
Government
of
Mining
District,
Irian
jaya,
Geological Sciences Universitas Texas.
Printing Sapiie, B., 2000 , Structural geology and ore
Office, The Hague, 766 hal.
deposit: case study of the Grasberg super
Darman, H. dan Sidi, F. H., 2000, An Outline of
porphyry Cu-Au mineralization, Irian Jaya,
The Geology of Indonesia, Indonesia: IAGI,
Indonesia, Prosiding ke-29 Konvensi Tahunan
205 hal.
Ikatan Alumni Geologi Indonesia, Bandung, Indonesia.
Davies, H. L., Winn, R. D., dan KenGemar, P., 1996, Evolution of the Papian Basin: a view
Sapiie, B., Hadiana, M., dan Ibrahim, A. M.,
from the orofen in Buchanan P.G. (ed),
2007, Strike-slip Deformation and Formation
Petroleum, Exploration, Development, and
Hydrocarbon Trap in The Seram Island,
Production in Papua New Guinea, Prosiding
Easter
ketiga
Geologi Institut Teknologi Bandung.
Konvensi
Petroleum
PNG,
Port
Indonesia,
Bandung:
Departemen
Moresby, hal 53-62.
10
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
Sapiie, B.,
2010, Mesozoic and Paleozoic
and Misool Island : Implications for The
Tectonic Evolution of Indonesian Regions :
Tectonic
Development
of
Eastern
Fact, Model and Problems. IAGI
Indonesia, Proceeding IPA 10th Annual Convention.
Sapiie, B., Naryanto, W., Adyagharini, A. C., dan Pamumpuni, A., 2012, Geology and
Syafron, Edward, 2011, Evaluation of The
Tectonic Evolution of Bird head Region
Mesozoic Stratigraphy of Misool Island
Papua, Indonesia: Implication for
and
Hydrocarbon Exploration in the Eastern
Exploration in the Bird’s Head Region,
Indonesia, Artikel Search and Discovery
West Papua, Indonesia. IPA, 35th Annual
no. 30260.
Covention.
Pieters P.E., 1983, The Stratigraphy of Western
Irian
Jaya. Proceeding 12th
Annual Convention.
Implications
for
Petroleum
Wulandari, S., dan Sulistio, E. B., 2013, Otonomi Khusus dan Dinamika Perekonomian di Papua, Jurnal Ilmiah Administrasi Publik dan Pembangunan,
Pigram, C.J, Panggabean, H., 1981, Pre
vol. 4., No. 1, Januari-Juni 2013.
Tertiary Geology of western Irian Jaya
11
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
KEPALA
BADAN
EKOR
Gambar 1. Peta lokasi Papua dan fisiografi. (http://en.wikipedia.org/wiki/New_Guinea). Pada peta diatas, tampak pembagian dari fisiografis regional dari Pulau Papua yang tampak seperti seekor burung. Pulau ini terbagi menjadi bagian-bagian seperti bagian kepala, badan dan ekor.
Gambar 2. Kondisi tektonik Pulau Papua (Nillandaroe dan Barraclough, 2003; dalam Sapiie dkk., 2007). Pada gambar di atas tampak struktur sesar geser mengiri hadir sebagai zona-zona sesar utama. Pada bagian utara Pulau New Guinea terdapat Zona Sesar Sorong yang menerus berarah barattimur. Pada bagian selatan terdapat Zona Sesar Tarera-Aiduna yang memiliki pola mirip dengan Zona Sesar Sorong.
12
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
Gambar 3. Pembagian geologi Papua menjadi 3 provinsi tektonik : SW atau southwest cratonic zone, C atau central collisional zone atau zona tubrukan tengah NE atau northeastern islands dan jajaran yang terbentuk akibat aktivitas volkanik Kenozoikum (Dow dkk., 1986)
13
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
Gambar 4. Stratigrafi di daerah Kepala Burung, Leher Burung, dan Badan Burung Papua. (Sapiie, 2000, dalam Darman dan Sidi, 2000)
14
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
Gambar 5. Struktur Regional Papua (dimodifikasi dari Sapiie, 2000). Tanda panah menunjukkan gerakan relatif antara Lempeng Pasifik dan Australia. Keterangan : MTFB
= Mamberamo Thrust and Fold Belt
WO
= Weyland Overthrust
WT
= Waipona Trough
TAFZ
= Tarera-Aiduna Fault Zone
RFZ
= Ransiki Fault Zone
LFB
= Lengguru Fault Belt
SFZ
= Sorong Fault Zone
YFZ
= Yapen Fault Zone
MO
= Misool-Onin High
15
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
16 Gambar 6. Evolusi Tektonik Papua selama Mesozoik-Kini (dimodifikasi dari Sapiie dkk., 2009; dalam Sapiie dkk., 2012).
Tugas Kuliah Geologi Indonesia (GL3203)
Gambar 7. Perbandingan Tonase emas di seluruh dunia (Slide Kuliah Endaman Mineral, 2012)
Tabel 1. Perusahaan tambang di Provinsi Papua (Wulandari dan Sulistio, 2013
17
