DIAGRAM KRONOSTRATIGRAF
5.4 COASTAL ONLAP CURVES DAN KURVA PERUBAHAN MUKA AIR LAUT RELATIF
Perekonstruksian diagram kronostratigrafi bukan merupakan pekerjaan akhir dari analisis sekuen stratigrafi. Diagram kronostratigrafi, yang terutama didasarkan pada penampang seismik, dapat dipakai untuk merekonstruksikan perubahan muka air laut relatif yang merupakan salah satu faktor pengontrol kunci dalam stratigrafi. Kurva perubahan muka air laut itu selanjutnya dapat digunakan untuk menentukan saat-saat terjadinya pergerakan tektonik lokal, membedakan peristiwa-peristiwa peng- endapan regional, dan memprediksikan tatanan stratigrafi pada bagian-bagian cekungan yang belum dibor dengan memakai model-model sekuen stratigrafi.
Kurva perubahan muka air laut relatif (relative sea-level curve) dapat dibuat langsung dari pola-pola perpindahan offlap break dari waktu ke waktu, jika data seismik yang ada memang memungkinkan. Walau demikian, kurva perubahan muka air laut lebih sering dibuat berdasarkan coastal onlap curve.
5.4.1 Coastal Onlap Curves
Strata klinoform di tepi cekungan umumnya memiliki topset yang yang relatif datar, klinoform yang miring, dan toeset yang juga relatif datar. Fasies topset diyakini dikontrol oleh proses-proses laut-dangkal, paralik, dan non-bahari, sedangkan fasies klinoform diyakini dikontrol oleh proses-proses lereng. Topset dipisahkan dari klinoform oleh offlap break. Onlap strata ke arah darat dan offlap break dikenal sebagai coastal onlap. Karena strata ini dikontrol oleh proses-proses laut-dangkal, maka variasi muka air laut relatif akan mempengaruhi pola coastal onlap dan pola pola pergerakan offlap break.
Diagram yang melukiskan posisi coastal onlap dari waktu ke waktu dapat dibuat sebagai salah satu hasil perekonstruksian diagram kronostratigrafi atau dapat juga dibuat langsung dari data seismik tanpa harus membuat bagian-bagian lain dari diagram kronostratigrafi. Variasi coastal onlap dari waktu ke waktu dalam sekuen tipe-1 diperlihatkan pada gambar 5-4 (yang mirip dengan gambar 5-2). Gambar ini memperlihatkan pergerakan lateral tepi proksimal topset pengendapan dari waktu ke waktu. Pergeseran lateral offlap break (lihat 2.1) diperlihatkan pada gambar 5-4 sebagai garis putus-putus. Kurva itu dengan
jelas memperlihatkan terjadi peristiwa-peristiwa progradasi (pergerakan offlap break ke arah laut), retrogradasi (pergerakan offlap break ke arah darat), dan aggradasi (kedudukan offlap break secara stasioner).
Variasi muka air laut relatif dapat dibaca dari coastal onlap curve. Pergeseran coastal onlap ke arah darat mengindikasikan penaikan muka air laut relatif, sedangkan pergeseran coastal onlap ke arah laut mengindikasikan penurunan muka air laut relatif. Hal ini dapat dilihat pada gambar 5-4, dimana pergeseran coastal onlap ke arah darat pada lowstand wedge, highstand systems tract, dan transgressive systems tract berasosiasi dengan penaikan muka air laut relatif, sedangkan penurunan muka air laut relatif yang kemudian diikuti oleh pengendapan kipas bawahlaut berasosiasi dengan pergerakan coastal onlap ke arah laut. Besaran pergerakan lateral coastal onlap sebagian tergantung pada besaran perubahan muka air laut relatif dan sebagian lain tergantung pada topografi cekungan. Besaran pergerakan itu sama dengan perubahan muka air laut relatif dibagi dengan tangen kemiringan topografis. Dengan demikian, adalah suatu hal yang sukar untuk mengetahui besaran perubahan muka air laut relatif dari coastal onlap curve, meskipun frekuensi perubahannya sendiri terekam dalam kurva tersebut. Walau demikian, perlu selalu dicamkan bahwa suatu penampang seismik mungkin tidak memperlihatkan salah satu bahkan semua rekaman perubahan-perubahan tersebut. Sebagai contoh, suatu penampang seismik mungkin tidak memotong lowstand wedge dan, oleh karena itu, perubahan muka air laut relatif yang berasosiasi dengan lowstand wedge itu tidak akan tampak dalam diagram kronostratigrafi yang direkonstruksikan dari garis tersebut. Analisis kronostratigrafi tiga dimensi diperlukan untuk mendapatkan pemahaman yang menyeluruh mengenai sejarah perubahan muka air laut di suatu daerah. Selain itu, erosi yang terjadi pada rentang waktu yang panjang mungkin menyebabkan terhapusnya jejak perubahan muka air laut yang terbentuk sebelumnya.
Coastal onlap curve dari sejumlah cekungan yang diteliti oleh Exxon pada dasawarsa 1970-an dan digunakan untuk merekonstruksikan coastal onlap curve global-komposit diterbitkan oleh Haq dkk (1988). Bentuk kurva yang seperti mata gergaji itu muncul sebagai artefak dari proses perajahannya. Pergeseran coastal onlap ke arah cekungan yang berlangsung tiba-tiba merepresentasikan batas antara onlapping topset dari highstand systems tract dengan onlapping topset dari lowstand systems tract. Dalam beberapa kasus, pola-pola onlap dalam lowstand fan juga dimasukan ke dalam coastal onlap curve. Ketidak- setangkupan variasi coastal onlap hendaknya tidak dipandang sebagai ketidaksetangkupan perubahan muka air laut relatif (berupa penurunan yang cepat dan penaikan yang lambat). Ketidaksetangkupan daur coastal onlap merupakan produk tanggapan sedimen terhadap variasi muka air laut yang seperti gelombang sinus itu.
5.4.2 Kurva Muka Air Laut Relatif
Kurva perubahan muka air laut relatif dapat direkonstruksikan dengan cara merajahkan pergerakan vertikal topset dari waktu ke waktu. Hal ini didasarkan pada asumsi bahwa topset diendapkan sebagai satuan yang relatif datar dan dekat dengan muka air laut. Sudah barang tentu asumsi ini tidak sahih dalam skala detil karena topset paralik sekalipun sedikit banyaknya akan miring. Walau demikian, asumsi tersebut cukup baik digunakan untuk mengukur perubahan muka air laut relatif berskala besar. Untuk memperoleh diagram yang lebih akurat, pergerakan vertikal dari offlap break harus diukur dengan menggunakan asumsi bahwa offlap break berada pada kedalaman yang tetap dari waktu ke waktu. Sekali lagi, asumsi inipun tidak terlalu sahih pada skala detil karena pada kenyatannya kedalaman offlap break merupakan fungsi kesetimbangan antara pasokan sungai dengan perombakan bahari, sedangkan kesetimbangan itupun akan berubah dengan berubahnya posisi muka air laut relatif.
Penaikan muka air laut relatif akan menyebabkan naiknya topset dan offlap break, relatif terhadap bidang-bidang yang ada dibawahnya, sedangkan penurunan muka air laut relatif akan menyebabkan turunnya offlap break dan bergesernya topset ke arah cekungan. Dengan demikian, kurva muka air laut relatif dapat direkonstruksikan dari pergerakan vertikal topset dan/atau offlap break. Detil-detil sejarah perubahan muka air laut akan hilang apabila sebagian topset terhapus oleh erosi.
Variasi laju perubahan muka air laut relatif dapat menghasilkan pola sistem topset-clinoform yang khas. Muka air laut statis tidak memperlihatkan perubahan posisi offlap break dan coastal onlap pada arah vertikal. Walau demikian, titik coastal onlap dapat bergerak ke arah cekungan sejalan dengan perkembangan toplap surface. Konfigurasi offlapping clinoform yang dihasilkannya disebut oblique offlap seperti yang telah diperlihatkan pada gambar 3-10.
Peningkatan laju penaikan muka air laut relatif akan menyebabkan offlap tumbuh ke luar dan ke bagian atas sedemikian rupa sehingga pola yang dihasilkan adalah aggradasional. Pola seperti ini disebut aggradational offlap. Pola ini kemudian dapat berubah menjadi transgresional.
Penurunan laju penurunan muka air laut relatif akan menyebabkan offlap tumbuh ke luar dan ke atas sedemikian rupa sehingga pola yang dihasilkan adalah progradasional. Pola seperti ini disebut sigmoidal offlap (lihat gambar 3-10).
5.4.3 Sebuah Contoh dari Endapan Tersier di Laut Utara
Gambar 5-4 merupakan diagram kronostratigrafi endapan Paleosen di Laut Utara. Coastal onlap curve dari endapan Paleosen dan Eosen dari penampang seismik yang dibuat dari lintasan yang dekat dengan lintasan seismik itu diperlihatkan pada gambar 5-5 (Jones & Milton, 1994). Kurva tersebut memiliki sifat-sifat sbb:
1. Pergeseran coastal onlap terjadi sejalan dengan bervariasinya frekuensi dan besaran muka air laut relatif. Ada dua geseran besar yang terlihat dari gambar itu: (1) dari T30 hingga T45; (2) dari T60/70 hingga T98. Coastal onlap bergeser sekitar 100 km selama daur-daur tersebut. Pergeseran yang pertama sama dengan pergeseran coastal onlap ke arah cekungan seperti ditunjukkan pada gambar 5-3.
2. Pergeseran coastal onlap dengan frekuensi lebih tinggi umumnya memiliki besaran yang lebih rendah, sekitar 10-40 km. 3. Berbeda dengan pola coastal onlap curve, dimana pergeseran ke arah cekungan berlangsung cepat dan pergeseran ke arah
daratan berlangsung lambat, kurva ini memperlihatkan pergeseran coastal onlap ke arah cekungan yang lebih berangsur yang dalam hal ini direpresentasikan oleh satuan-satuan toplapping clinoform.
Gambar 5-6 merupakan kurva perubahan muka air laut relatif dari lintasan seismik yang sama (Jones & Milton, 1994). Kurva itu dibuat dalam skala milidetik (belum dikonversikan ke dalam skala kedalaman) serta belum memperhitungkan efek-efek kompaksi. Walau demikian, dengan memakai konversi kasar 1 m untuk setiap 1 milidetik, kita akan memperoleh gambaran mengenai besaran dan frekuensi perubahan muka air laut relatif pada Paleogen. Perubahan muka air laut relatif dengan besaran yang berbeda-beda juga dapat dilihat pada gambar tersebut dan dapat ditafsirkan sebagai penyebab terjadinya geseran-geseran coastal onlap seperti terlihat pada gambar 5-5. Besaran perubahan muka air laut di bagian bawah gambar itu adalah beberapa ratus meter.
Kala Paleosen di Laut Utara merupakan waktu dimana terjadi pemasokan sedimen yang cepat ke dalam cekungan laut dalam yang sebelumnya tidak terlalu banyak memperoleh pasokan sedimen klastika dan merupakan tempat pembentukan endapan kapur. Dilihat dari sejarahnya, tingginya pasokan sedimen itu terjadi sejala dengan terangkatnya Scottish mainland. Pengangkatan itu sendiri terjadi akibat berkembangnya suatu mantle hotspot. Berdasarkan rekonstruksi cekungan, Milton dkk (1991) berpendapat bahwa peristiwa pengangkatan tidak hanya mempengaruhi hinterland, namun juga cekungannya. Analisis kronostratigrafi yang dilakukan oleh Jones & Milton (1994) memungkinkan proses pengangkatan itu ditunjukkan, ditentukan rentang waktu terjadinya, serta diukur besarannya. Dengan demikian, peningkatan pasokan sedimen klastika dapat ditunjukkan berlangsung bersamaan dengan peristiwa penurunan muka air laut relatif yang disebabkan oleh aktivitas tektonik. Karena itu, tidak mengherankan apabila sekarang kita menemukan bahwa rekaman Paleosen di daerah itu awalnya didominasi oleh kipas bawahlaut. Daur perubahan muka air laut orde-3 juga dapat dikenal dalam diagram tersebut. Pengetahuan mengenai daur itu dapat dipakai sebagai faktor pengontrol individu-individu paket stratigrafi yang ada dalam paket endapan Paleogen.