Tatanan Tektonik Pulau Sumatera, Jawa, dan Kepulauan Nusa Tenggara

Indonesia berada diujung selatan dari lempeng benua Eurasia. Pulau Sumatera, Jawa, Nusa Tenggara serta pulau-pulau lainnya di Indonesia tebentuk kurang lebih tiga juta tahun yang lalu dari pecahan superbenua Gondwana dan terbentuk di batas subduksi Eurasia.

Bagian barat Indonesia dibatasi oleh lempeng Indian yang bersubduksi dengan lempeng Eurasia membentuk Palung Jawa. Sejajar dengan palung terdapat sesar menganan Sumatera dan Mentawai yang diakibatkan oleh subduksi lempeng Indian yang miring terhadap arah lempeng Eurasia. Sesar dan sistem palung ini adalah yang paling aktif menyebabkan deformasi di Pulau Sumatera yang membentuk pegunungan atau disebut Bukit Barisan yang diantaranya adalah gunung api aktif seperti Sinabung, Marapi, dan Kerinci. Lain halnya dengan Pulau Jawa, deformasi aktif diakibatkan oleh kompleks suture zone seluas 2000 km² termasuk zona beberapa lempeng kecil dan subduksi ganda. Kecepatan subduksi lempeng Indian dan Eurasia berkisar 6 cm/tahun. Subduksi sepanjang hampir 2000 km sepanjang Jawa kemudian menikuk tajam berbentuk U di laut Banda juga membentuk deretan gugusan pulau Indonesia tengah di bagian inner ridge seperti Pulau Bali, Sumbawa, Flores, dan Damar dengan deformasi yang paling aktif adalah thrust fault di bagian utara. 

Subduksi pada palung Jawa-Sumatera dapat diamati berdasarkan zona seismik Benioff yang berada sekitar 200 km dibawah zona melange. Subduksi pada kedalaman 100 km memiliki kemiringan 65^o ke arah utara Jawa dan Laut Jawa hingga meluas sampai kedalaman 650 km. Sedangkan di Sumatera kedalaman subduksi hanya mencapai 200 km dengan kemiringan 30^o-40^o pada kedalaman 100 km dan 25^o diukur kearah utara dari subduksi. Sedangkan, di Kepulauan Nusa Tenggara kemiringan subduksi mencapai 75^o direntang kedalaman 200-600 km dibawah utara Pulau Flores. Namun, menuju arah timur kemiringan berkurang menjadi 40^o pada rentang kedalaman 100-600 km. Panjang kurva zona seismik diukur kebawah bernilai 800 km di Jawa, 400 km di Sumatera, dan 550 km jika diukur kearah utara. Kedalaman palung pada lengkungan arah SE-E yaitu 4,5 km kearah utara Sumatera dan 6-7 km di Jawa.

Di bagian inner volcanic arc Nusa Tenggara mengandung batuan volkanik Kenozoik atas, paling banyak adalah kalk-alkali berselingan dengan sedimen volkanigenik dan karbonat. Bagian barat Pulau Bali, Lombok, dan Sumbawa terdapat rangkaian struktur dan volkanik muda ke arah timur dengan di bagian utara terdapat banyak gunung api muda aktif. Batuan vulkanik muda menunjukkan kenaikan ratio kalium silikon terhadap jarak zona Beniooff di bawah. Batuan vulkanik pada busur vulkanik utama mengandung radiogenik strontium ratio ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr sekitar 0,7045-0,7095 yang mengindikasikan adanya sedimen yang tersubduksi. Mud volcano biasa terjadi di beberapa bagian Pulau Timor yang kemungkinan akibat penimbunan tektonik yang cepat dari sedimen yang masih basah pada prisma akresi.

Sedangkan analisis ratio strontium pada welded tuff  Toba menunjukkan nilai 0,714 yang berarti kontribusi kerak pada aktivitas volkanik sangat berpengeruh. Sedangkan di beberapa bagian seperti gunung Marapi menunjuukan nilai 0,7046 yang menunjukkan pengaruh kerak cukup kecil.

Perbedaan sistem subduksi antara Pulau Jawa dan Sumatera mengakibatkan perbedaan magmatisme. Hal ini dapat dilihat dari rasio distribusi gunung api di Sumatera : Jawa adalah 3:3,5 yang diduga berhubungan dengan perbedaan sudut penunjaman. Pulau Jawa sekalipun yang memiliki sudut yang hampir seragam nyatanya ada perbedaan diantara bagiannya. Bagian barat Jawa memiliki aktivitas seismik dan densitas vulkanik yang paling tinggi daripada wilayah lainnya.

Referensi

Hall, Robert. Indonesia, Geology. Royal Holloway University of London, 1-3

Hamilton, W. (1979). Tectonics of the Indonesian Region, USGS Professional Paper 1078, 18-156.

Ladiba, A.F., Putriyana, L., Sibarani, B br., Soekarno, H. (2017): Review of subduction and its association with geothermal system in Sumatera-Java, 6th ITB International Geothermal Workshop 2017, 1-2.