Menurut teori Tektonik Lempeng, bagian luar dari kulit Bumi atau

(1)

Gar t ika Set iya Nugr aha Gar t ika Set iya Nugr aha

Pembahasan

•

Pendahuluan

•

Zona Subduksi

•

Subduksi dan Bat uan Sekit ar

•

Pembent ukan Zona Subduksi

(2)

PEN DAHULUAN

Menur ut

t eor i

Tekt onik Lempeng,

bagian luar dar i kulit Bumi at au

g

m

lit osf er a t er pecah menj adi beber apa

lempeng besar t er dir i dar i 10

lempeng ut ama yang ber ger ak sat u

sama lain dengan kecepat an ber kisar

ant ar a 1 10 Cm/ t ahun

Æ

Konver gen

ant ar a 1 - 10 Cm/ t ahun

Æ

Konver gen,

Diver gen dan Ber papasan

TEKNONI K

(3)

1 1

7

KON SEP DASAR T EK TON I K LEM PEN G

T ERDI RI DARI SEK I TAR 1 0 LEM PEN G U TAM A

2 4 6 5 8 9 1 0

LEM PEN G-2 LI TOSFI R

ADALAH K ERAK

3

ADALAH K ERAK DAN

BAGI AN ATAS M AN T EL

T ERDAPAT SEK I TAR 1 0 LEM PEN G U TAM A

BERSI FAT T EGAR YAN G SELALU BERGESER

BERGERAK BEBAS DI ATAS AST EN OSFI R LI TOSFI R T ERDI RI DARI BEBERAPA BON GK AH

DI SEBU T LEM PEN G ( PLAT E )

(4)

KON V ERGEN K EGI ATAN

M AGM A

PRODU K I N T ERAK SI

KOM POSI SI DEN GAN

- K ERAK SAM U DRA - K ERAK BEN UA

T ERJADI

I N T ERAK SI DI V ERGEN

M EN DATAR

M AGM A

POLA ST RU K T U R

BAT UAN

PEM BEN T U K AN

LEM PEN G-2 LI TOSFI R

DEN GAN

M EN GALAM I

PERGESERAN PEM BEN T U K AN

CEK U N GAN PERGESERAN

- ARAH - K ECEPATAN - WAK T U

DI H I T U N G T ERH ADAP LEM PEN G Y AN G BERH ADAPAN : BERK I SAR AN T ARA 1 -1 0 CM /T H .

(5)

Penampang Per ger akan Lempeng

Zona Konvergen

Ada dua j enis zona konver gen :

1.

Tumbukan (Kolisi)

Ant ar a dua lempeng yang sej enis

2.

Penunj aman (Subduksi)

(6)

1. LEMPENG KERAK-SAMUDRA DENGAN

LEMPENG KERAK-BENUA

Pe nunja m a n (Subduk si)

Konvergen

KON V ERGEN

Pe nunja m a n (Subduk si)

2.1. LEMPENG KERAK-SAMUDRA DENGAN

LEMPENG KERAK-SAMUDRA

Tum buk a n (Kolisi)

2.2. LEMPENG KERAK-BENUA DENGAN

LEMPENG KERAK-BENUA

Tum buk a n (Kolisi)

Tumbukan (Konvergen) Ant ar Lempeng Benua

(7)

ZONA SUBDUKSI

Zona subduksi

t er j adi ket ika

lempeng samudr a

mp

g

m

ber t abr akan

dengan

lempeng benua

, dan

menelusup ke bawah lempeng benua

t er sebut ke dalam

ast enosf er

.

Lempeng

samudr a

mengalami

subduksi kar ena memiliki densit as

yang lebih t inggi

Densit as Lempeng Samudera

Densit as Lempeng Samudera > > Densit as Lempeng BenuaDensit as Lempeng Benua

GRAN I T I C ( T < 3 0 0 -4 5 0 Cº )

~ 2 .7 5 gm /c m ³ M AFI C / U LT RAM AFI C ( > 6 0 0 Cº )

T RAN SM I T S FORCE

GARN ET PERI DOT I T E ~ av.~ 3 .3 0 gm / c m ³

GARN ET PERI DOT I T E T > 1 2 0 0 -1 3 0 0 Cº T RAN SM I T S PRESSU RE

REGI ON DOM I N AT ED BY CON V ECT I V E H EAT FLOW

Density Differences:

- continental crust: ≈ 2.8 g/cm3

- oceanic crust: ≈ 3.2 g/cm3

(8)

Hasil I nt er aksi

Hasil I nt er aksi Zona Subduksi

Zona Subduksi

1.

Palung

pada zona subduksi akt if

2.

Cekungan depan-busur at au

“

f ore- arc

basin

”,

3.

Busur magmat ik

at au volkanik

4.

Cekungan belakang busur at au

“

back-arc basin

”

arc basin

Ar chit ect ur e of subduct ion zones

Back arc Fore arc

Magmatic arc Trench

Benioff zone

(9)

Subduksi

Subduksi dan

dan Bat uan Sekit ar

Bat uan Sekit ar

Bat uan t er bagi dalam 3 j enis bat uan :

1.

Bat uan Beku

Æ bat uan yang t er bent uk dar i pembekuan dan kr ist alisasi magma baik di dalam bumi maupun di per mukaan bumi magma baik di dalam bumi maupun di per mukaan bumi

2.

Bat uan Met amor f

Æ Bat uan sebelumnya mengalami per ubahan komposisi kimia (isokimia) t anpa melalui f asa cair (dalam keadaan padat ) & t er bent uk miner al bar u akibat pr oses per ubahan t ekanan (P), t emper at ur (T) at au keduanya

3.

Bat uan Sedimen

Æ Hasil pengendapan dar i pr oses mekanis, kimiawi at au or ganik yang kemudian menj adi kompak, ker as dan ber lapis

Cat . : Magma ÆCair an silikat pij ar t er bent uk alamiah (900-1100o_C) t er bent uk di ker ak bumi bagian bawah / upper mant le

(10)

Bat uan Beku

Bat uan Beku di Zona Subduksi

di Zona Subduksi

Komposisi magma t er dir i dar i 8 unsur ut ama yait u

Komposisi magma t er dir i dar i 8 unsur ut ama yait u O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K

Kdan j uga mengandung senyawa dan j uga mengandung senyawa HH₂₂O dan COO dan CO₂₂ser t a beber apa komponen gas ser t a beber apa komponen gas

H

H₂₂S, HCl, CHS, HCl, CH₄₄dan COdan CO. Pada ber bagai kondisi t emper at ur , magma dapat . Pada ber bagai kondisi t emper at ur , magma dapat ber dif er ensiasi at au mengalami kr ist alisasi membent uk ber bagai asosiasi ber dif er ensiasi at au mengalami kr ist alisasi membent uk ber bagai asosiasi miner al ber upa ber bagai j enis bat uan beku. Pada saat magma mengalami miner al ber upa ber bagai j enis bat uan beku. Pada saat magma mengalami pendinginan akan t er j adi kr ist alisasi dar i ber bagai miner al ut ama yang pendinginan akan t er j adi kr ist alisasi dar i ber bagai miner al ut ama yang

mengikut i suat u ur ut an yang dikenal sebagai

(11)

Bat uan beku ber dasar kan genesa at au t empat

t er bent uknya dapat dibedakan menj adi 2 kelompok :

1.

Bat uan beku

int r usi

bat uan beku yang membeku di dalam bumi, yang

menghasilkan 2 j enis bat uan beku yait u :

– Bat uan hypabisal : bat uan beku yang membeku di dalam bumi pada kedalaman menengah-dangkal – Bat uan plut onik : bat uan beku yang membeku j auh di

dalam bumi

2. Bat uan beku

ekst r usi

: bat uan beku yang

membeku di per mukaan/ di dekat per mukaan

bumi, yang menghasilkan bat uan beku volkanik

(12)

Sediment at ion at conver gent mar gins

1 3

2

1 .BU SU R V U LK AN I K 2 .PALU N G DG. TAJ I BAN CU H M E’LAN GE 3 .CEK U N GAN -2 SEDI M EN

(13)

Ket erdapat an Mineral pada T & P t ert ent u

yang berhubungan dengan Kedalaman

K AN TON G 2 K ERAK SAM U DRA

SEDI M EN LAU T

M EN GALAM I U BAH AN

PROSES PEM BEN T U K AN M AGM A PADA Z ON A SU BDU K SI (SI ST I M BU SU R K EPU LAUAN )

K AN TON G-2 PEM U SATAN

ASI M I LASI PEN GH ABLU RAN -PEN CAM PU RAN OLEH SEDI M EN -2 YAN G T ERCAK U P DALAM K ERAK

SEDI M EN YAN G M EN Y U SU P

H I DROT H ERM AL

LELEH AN PARSI AL

(14)

Lokasi endapan mineral kait annya dengan st rukt ur lempeng t ekt onik

PEMBEN TUKAN

ZON A SUBDUKSI

•

Lempeng Samudra akan

mensubduksi hingga

terhalangi (

jammed

) oleh

Lempeng Benua.

•

Apa yang dapat dijadikan

bukti telah terjadi

subduksi?

subdu s ?

(15)

St r ukt ur Seismik

Gempa bumi di Zona Subduksi disebabkan oleh aliran t urun (downwelling) sist em

( g)

konveksi dari mant el yang menyebabkan lempeng samudra menunj am mant el

Kedalaman Gempa Bumi : Dangkal (< 70 km) M h (70 300 k ) Menengah (70- 300 km) Dalam (> 300 km)

Gempa bumi kedalaman sedang dan dalam membent uk W adat i-Beniof f

Gempa Bumi di Dunia (1975

Gempa Bumi di Dunia (1975-- 1995)

1995)

(16)

Zona Subduksi di I ndonesia

Kepulauan Indonesia merupakan Busur kepulauan akibat Zona Subduksi Kepulauan Indonesia merupakan Busur kepulauan akibat Zona Subduksi yang terjadi, dimana zona subduksi paralel / sejajar dengan jalur Vulkanik, yang terjadi, dimana zona subduksi paralel / sejajar dengan jalur Vulkanik,

jalur gempa dan palung yang ada di kepulanan indonesia jalur gempa dan palung yang ada di kepulanan indonesia

Gaya

Gaya--Gaya pada Zone Subduksi

Gaya pada Zone Subduksi

• Dikendalikan oleh gaya apung negat if slab

(17)

GELAN G-GELAN G JALU R SU BDU K SI YAN G BERK EM BAN G SEM AK I N M U DA K EARAH BARAT DAYA-SELATAN DAN K EARAH U TARA

( K AT I LI ) ( K AT I LI )

SEJAK JAM AN PERM , T ERJADI I N T ERAK SI KON V ERGEN DARI ARAH SELATAN (LEM PEN G H I N DI A-AU ST RALI A), DAN DARI U TARA K E SELATAN (LEM PEN G LAU T CH I N ASELATAN ),

M EM BEN T U K JALU R-2 M EM BEN T U K JALU R 2 SU BDU K SI DAN M AGM AT I K YAN G BERK ELAN J U TAN DAN SEM AK I N M U DA K EARAH SELATAN

DAN U TARA (GAM BAR)

Zona Subduksi yang Ter dapat di Sumat r a

J l S bd k i b k b ki J l S bd k i b k b ki J alur Subduksi ber kembang semakin J alur Subduksi ber kembang semakin muda ke ar ah bar at daya

muda ke ar ah bar at daya--selat an dan selat an dan ar ah ut ar a (Kat ili).

(18)

Fenomena pada

Zona

Zona Subduksi

Subduksi

Æ

Busur Kepulauan

Busur Kep. Pasif ik

Busur Kep. Medit er ania

Busur Kep. I ndonesia

Æ

J alur V

J alur Vo

olkanik

lkanik

Æ

J alur Gempa Bumi

Subduct ion zone volcanoes

Montserrat

Pinatubo

• High volat ile cont ent

• Relat ively high silica

(19)

STRATO VOLCANO

•• SELAN GSELAN G-- SELI N G EN DAPAN SELAN GSELAN G SELI N G EN DAPAN SELI N G EN DAPAN SELI N G EN DAPAN PI ROKLASTI KA DAN LAVA PI ROKLASTI KA DAN LAVA

PEMBEN TUKAN KALDERA PEMBEN TUKAN KALDERA

Zona Subduksi

Zona Subduksi ÆÆ J alur vulkanik J alur vulkanik ÆÆ Gunung Gunung St t

St t ÆÆ TT bb kk l l St rat o

St rat o ÆÆ Terobosan magma kesegala Terobosan magma kesegala arah

arah ÆÆ Let usan yang sangat Dasyat Let usan yang sangat Dasyat ÆÆ

Menghancurkan dinding disekit arnya Menghancurkan dinding disekit arnya ÆÆ

Runt uh

(20)

Visualisasi Gempa Bumi

Gempa Bumi :

• Gempa bumi tektonikÆdisebabkan oleh perlepasan tenaga yang terjadi karena pergeseran lempengan plat tektonikseperti layaknya gelang karet ditarik dan dilepaskan dengan tiba-tiba, contoh : sesar spt gb diatas.

• Gempa bumi VulkanikÆdisebabkan oleh pergerakan magmake atas dalam gunung berapi, di mana geseran pada batu-batuan menghasilkan gempa bumi.

TSUN AMI

2004 TsunamiCaused by t he ear t hquake 2004 TsunamiCaused by t he ear t hquake 2004 TsunamiCaused by t he ear t hquake 2004 TsunamiCaused by t he ear t hquake

associat ed wit h t he subduct ion associat ed wit h t he subduct ion of t he of t he

(21)

GERAK LEMPENG

(22)

•

3 KEMUNGKINAN KONVEKSI MANTEL

GERAK LEMPENG

- Pada Astenosfer

- Pada keseluruhan Mantel

- Timbul dari Batas Inti-Mantel

(Mantel Plume)

TektonikLempeng TektonikLempeng

(Mantel Plume)

GERAK LEMPENG

TIGA KEMUNGKINAN KONVEKSI PADA MANTEL

TektonikLempeng

(23)

ARUS KONVEKSI

TektonikLempeng

TektonikLempeng 4545

MANTEL PLUME

TektonikLempeng

(24)

KECEPATAN GERAK LEMPENG

•

GERAK RELATIF LEMPENG

•

GERAK RELATIF LEMPENG

- Paleomagnetisme

- Volkanisme (Seamount, Ice Land)

- Pengukuran Geodetik (GPS)

TektonikLempeng TektonikLempeng ₄₇₄₇

- Studi Mekanisme Fokus Gempa

KECEPATAN GERAK LEMPENG

PENENTUAN UMUR DAN PERTUMBUHAN SAMUDERA DARI PALEOMAGNETISME

TektonikLempeng

(25)

KECEPATAN GERAK LEMPENG

PENENTUAN KECEPATAN GERAK LEMPENG DARI SEAMOUNTS

TektonikLempeng

KECEPATAN GERAK LEMPENG

PENENTUAN KECEPATAN DARI GERAK LEMPENG (FOKUS GEMPA & GPS)

TektonikLempeng

(26)

KECEPATAN GERAK LEMPENG DAN PERTUMBUHAN SAMUDERA

TektonikLempeng

KECEPATAN GERAK LEMPENG

KECEPATAN GERAK RELATIF LEMPENG TEKTONIK

TektonikLempeng

(27)

(28)

AT LAN T I K SEM AK I N PASI FI K SEM AK I N

K ECI L

Topogra phic fe a t ure s of t he e a r t h S

LEBAR

Kesimpulan

• Zona Subduksi mer upakan per t emuan ant ar a lempeg benua dan lempeng samuder a dimana Lempeng samudr a menelusup ke bawah lempeng benua kar ena memiliki densit as yang lebih t inggi

• Zona Subduksi mempunyai ber macam-macam var iasi gempa Zona Subduksi mempunyai ber macam macam var iasi gempa dengan mekanisme dan kedalaman yang ber beda-beda

• Pada Zona Subduksi t er bent uk ber gagai j enis bat uan yang memiliki endapan-endapan miner al yang ber nilai konomis.

• Fenomena Subduksi menyebabkan t er bent uknya :

ÆBusur Kepulauan

ÆJ alur Volkanik ÆLet usan Gunung Api

(29)

Divergen:

Geser :

Ref er ensi

•• Benyamin Sapiie, Ph. D Benyamin Sapiie, Ph. D Bahan Kuliah Geologi Fisik, Depart ment of Geology, Depart ment of Geology, 2005

2005

• Sukendar Asikin, bahan kulia Geologi St rukt ur (Tekt onik) I ndonesia, J urusan T. Geologi I nst it ut Teknologi Bandung

• ht t p: / / www. volcanolive. com/ subduct ion. ht ml

• ht t p: / / www. mat erial/ Gempa_bumi. ht mp p

• ht t p: / / www. dur. ac. uk/ lt . t eam/ malcolm/ ppt / Subduct ion_Zones. ppt

• ht t p: / / www. 20int ernet %20060324/ t ekt onik/ Plat e%20t ect onics%20Convergen t %20Plat e%20Boundaries. ht m

• www. eart h. rochest er. edu/ ees103/ lect ure06. pdf

• ht t p: / / www. Subduct ion_zones. ht m

• ht t p: / / www. Gunung_Berapi. ht m

• ht t p: / / www. I mage_Tect onic_plat e_boundaries. png. ht m

• www. inas. t ugraz. at / lehre/ geophysics/ PDF/ geophys_t ect onics. pdf

• www. geology. wisc. edu/ courses/ g101/ Lect ures/ lec_14_Eart hquakes. pdf

• gf d. gly. bris. ac. uk/ gf d- people/ oleg. melnik/ lect ures/ lect ure1. pdf

• ht t p: / /www. ig. ut exas. edu/ people/ st af f / mrinal/ Global_lect ure_N ot es/ Lect urewww. ig. ut exas. edu/ people/ st af f / mrinal/ Global_lect ure_N ot es/ Lect ure 4_plat e_t ect onics2_01_25_06. pdf

4_plat e_t ect onics2_01_25_06. pdf

• ht t p: / / www. moorlandschool. co. uk/ eart h/ t ect onic. ht m

• ht t p: / / www2. nat ure. nps. gov/ geology/ usgsnps/ plt ec/ converge. ht ml

• ht t p: / / www. enchant edlearning. com/ subj ect s/ ast ronomy/ planet s/ eart h/ Cont in ent s. sht ml

(30)