MEKANISME PEMBENTUKAN CEKUNGAN DAN TEKTONO-STRATIGRAFI CEKUNGAN MAKASSAR
TESIS MAGISTER
OLEH BRAHMANTYO K. GUNAWAN NIM: 22006021
BIDANG KHUSUS MIGAS PROGRAM STUDI MAGISTER GEOLOGI PROGRAM PASCA SARJANA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009
ABSTRAK
MEKANISME PEMBENTUKAN CEKUNGAN DAN TEKTONO-STRATIGRAFI CEKUNGAN MAKASSAR oleh Brahmantyo K. Gunawan NIM : 22006021
Cekungan Makassar adalah salahsatu cekungan sedimen di Indonesia yang paling menarik untuk dipelajari. Sayangnya, posisi Cekungan Makassar berada di laut dalam yang mengakibatkan baru sedikit penelitian yang dilakukan karena data pemboran masih sangat sedikit. Topik penelitian yang dilakukan oleh penulis adalah mendapatkan telaah mengenai mekanisme pembentukan Cekungan Makassar serta mencoba menyusun tatanan tektono-stratigrafinya. Topik ini dipilih karena beberapa penelitian selama ini cenderung berpendapat bahwa pembentukan Cekungan Makassar sebagai cekungan rekah lembah (rift-valley basin) sebagai akibat membukanya Laut Celebes dan Laut barat Filipina. Hipotesis penelitian adalah pembuktian pembentukan Cekungan Makassar diakibatkan tektonisasi transtensional dari persesaran mendatar regional di wilayah tersebut. Secara genesa dan produk, pembentukkan cekungan karena tektonik ekstensional (rift basin) akan berbeda karakteristiknya dengan cekungan karena transtensional (pull-apart basin). Ciri utama cekungan transtensional adalah adanya fase ekstensional yang berkelanjutan. Penelitian lebih banyak menggunakan data seismik yang diasumsikan telah diproses dengan benar dan dapat mencerminkan keadaan geologi sesungguhnya. Penelitian dimulai dengan pengumpulan dan analisis data, dilanjutkan dengan penafsiran-penafsiran dari gejala-gejala geologi yang dapat diamati sehingga diperoleh sintesis yang cukup untuk membuktikan hipotesis. Hasil sintesis penelitian menunjukkan kebenaran dugaan hipotesis, bahwa pembentukan Cekungan Makassar cenderung diakibatkan tektonisasi transtensional dari persesaran mendatar regional berarah WNW/NW-ESE/SE, yaitu Sesar mendatar: Sangkulirang-Palu-Koro, Adang-Lupar dan Sesar selatan Selat Makassar, sehingga pada pembagian satuan Tektono-stratigrafi Cekungan Makassar dapat dinyatakan adanya megasekuen utama di Cekungan Makassar yang secara genetis produk dari cekungan transtensional, yang dinamakan megasekuen Syn-transtensional. Istilah megasekuen “Syn-trantensional“, adalah istilah genetis yang belum pernah ada dalam publikasi dan literatur selama ini. Peristilahan baru ini diajukan penulis karena secara kaidah keilmuan geologi masih sesuai dan cukup berdasar .
Lembar Pengesahan
MEKANISME PEMBENTUKAN CEKUNGAN DAN TEKTONO-STRATIGRAFI CEKUNGAN MAKASSAR
Nama : Brahmantyo K. Gunawan NIM : 22006021
PEMBIMBING I:
PEMBIMBING II:
(Dr. Ir. Dardji Nuradzi)
(Benjamin Sapiie PhD)
Untuk istri tercinta, Titin K. dan anak-anakku tersayang: Jihad, Falah dan Hasna
KATA PENGANTAR Assalamu’ alaikum warohmatullahi wabarokatuh,
Alhamdulillahirobbil ‘aalamiin, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas selesainya tesis magister ini yang merupakan syarat untuk menempuh ujian magister di Departemen Teknik Geologi, FITB – ITB.
Pertama-tama penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Dardji Nuradzi selaku pembimbing tesis pertama dan kepada Bapak Benjamin Sapiie PhD. selaku pembimbing tesis kedua, yang telah memberikan petunjuk, saran dan bimbingan sehingga tesis magister ini dapat diselesaikan.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada: 1. Istriku tercinta Titin K. dan ketiga anakku tersayang: Jihad, Falah dan Hasna yang telah memberikan dukungan moril dan doa selama penulis menempuh pendidikan S2 maupun selama menyelesaikan tesis ini. 2. Para pengajar di Departemen Teknik Geologi – FITB ITB, yang telah banyak memberikan pengetahuan dan bekal ilmu sejak penulis menyelesaikan pendidikan S1 sebelumnya, hingga selama mengikuti program magister ini. 3. Pimpinan BPMIGAS dan Manajemen Divisi Eksplorasi BPMIGAS,atas dukungan moril, waktu dan sarana yang telah diberikan. 4. Pimpinan DitJen. Migas DESDM, atas izin penggunaan dan pemuatan data dalam pembuatan Tesis ini. 5. Manajemen ConocoPhillip (Kuma) Ltd. beserta Staf Eksplorasinya, atas dukungan sumber data utama dan diskusinya, khususnya kepada Bpk. Rachmat Mudjiono dan Ibu Maria Rahardja. 6. Manajemen dan Staf Eksplorasi para KKKS (Kontraktor Kontrak Kerja Sama) Migas di Wilayah Kerja Perminyakan Selat Makassar dan Sulawesi, atas dukungan data informasi penunjang. 7. Rekan-rekan sejawat di Divisi Eksplorasi BPMIGAS, khususnya Bapak Awang H. Satyana, atas dukungan bahan maupun diskusi yang sangat membantu.
8. Rekan-rekan sesama peserta Program Magister angkatan 2006, atas dukungan moril dan informasinya.
Penulis berharap semoga tesis magister ini dapat bermanfaat bagi seluruh pembaca dan para peneliti selanjutnya.
Wassalamu’alaikum warohmatullahi wabarokatuh.
Bekasi, September 2009
Brahmantyo K. Gunawan
DAFTAR ISI ABSTRAK HALAMAN PERSETUJUAN KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR GAMBAR BAB I I.1 I.2 I.3 I.4 I.5 I.6 I.7 BAB II II.1 II.2 II.3 II.4 II.5 BAB III III.1 III.2 III.3 BAB IV IV.1 IV.2 IV.3 BAB V V.1. V.2. V.2.
i iii iv
Pendahuluan……………………………………………………. 1 Latar Belakang………………………………………………… 1 Kendala daerah penelitian……………………………………… 1 Masalah daerah penelitian……………………………………… 2 Hipotesa penelitian………………………………………………. 6 Asumsi-asumsi, Teori-teori & Prinsip, dan Rujukan…………... 6 Ruang Lingkup dan Sasaran Penelitian………………………… 7 Metodologi Penelitian …………………………………………... 8 Kerangka Tektonik dan Geologi regional…………………… 9 Kerangka Tektonik ……………………………………………. Kerangka Geologi regional…………………………………….. Kronotratigrafi…………………………………………………. Stratigrafi umum………………………………………………. Tinjauan penelitian sebelumnya………………………………..
9 10 11 12 13
Pengolahan data………………………………………………. 16 Preparasi data…………………………………………………. 16 Analisis data…………………………………………………... 17 Pemilihan dan penentuan horison seismik……………………. 17 Struktur Geologi dan Sedimentasi Cekungan Makassar….. 19 Struktur Geologi ……………………………………………… 19 Sedimentasi Cekungan……………………………………….. 20 Pengaruh struktur terhadap sedimentasi……………………… 21 Mekanisme Pembentukan Cekungan Makassar…………… 22 Indikasi-indikasi tektonik transtensional Cekungan Makassar. 22 Mekanisme pembentukan Cekungan (transtensional)Makassar.. 27 Tektogenesis Cekungan (transtensional) Makassar……………. 31
i
BAB VI V1.1 V.2. BAB VII
Tektono-stratigrafi Cekungan Makassar…………………… 33 Evolusi lingkungan tektonik transtensional Cekungan Makassar.33 Tektono-stratigrafi Cekungan (transtensional) Makassar…… .. 33 Potensi Hidrokarbon Cekungan Makassar……………….. 36
VII.1 Potensi sistem petroleum……………………………………. 36 VII.2 Distribusi sistem petroleum…………………………………. 37 VII.3 Model dan distribusi play di Cekungan Makassar………….. 37 BAB VIII
Ringkasan dan Kesimpulan………………………………… 39
VIII.1 Ringkasan……………………………………………………. 39 VIII.2 Kesimpulan…………………………………………………. 40 DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………… 41 LAMPIRAN-LAMPIRAN………………………………………………… 43
ii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Restorasi horizon di lintasan seismic CM02-16………. …….. 43
Lampiran 2
Restorasi horizon di lintasan seismic SM95-11………. …….. 44
Lampiran 3
Restorasi horizon di lintasan seismic CM02-25………. …….. 45
Lampiran 4
Restorasi horizon di lintasan seismic SM93-05B
iii
…. …….. 46
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Lokasi daerah penelitian adalah Cekungan Makassar di bagian laut dalam Selat Makassar …………………………… 1
Gambar 1.2
Pembentukan Cekungan Makassar, menurut Hall,1997, karena pembukaan Laut Celebes dan Laut barat Filipina……… 3
Gambar 1.3
Pemisahan Sulawesi barat dengan pembukaan selat Makassar pada Eosen tengah (45 Ma) dipicu oleh membukanya Laut Celebes dan/atau karena back-arc spreading dari subduksi Lempeng India-Australia (Ceno-Thethys) ke bagian timur Sulawesi. Pembukaan Selat/Cekungan Makassar terhenti saat Miosen awal (21 Ma) ketika bagian timur Sulawesi menyatu (docked) dengan Sulawesi barat. (Satyana,2003, dari modifikasi data regional tak terpublikasi Unocal Indonesia Co.).3
Gambar 1.4.
Sistem persesaran Asia tenggara yang mengilustrasikan sekuensial deformasi Kenozoikum. Peta menunjukkan fragmentasi lempeng NW‐SE shears dan SW‐NE expansion. Fragmentasi Sundaland menjadi tiga fragmen lempeng mikro: China selatan, Indochina dan Sunda, melalui persesaran sesar utama: Red River, Tonle Sap Mekong dan Sumatera (Satyana 2006 dari Wood, 1985)……………………………………………. 4
Gambar 1.5.
(a) Ilustrasi pembentukan Cekungan Makassar karena pembukaan cekungan (rifting of basin) oleh tektonik ekstensional. (b) ilustrasi pembentukan Cekungan Makassar karena tektonik regangan dari persesaran Mendatar regional………………………………………………5
Gambar 1.6
Skema alur kerja penelitian mekanisme pembentukan Cekungan dan Tektono-Stratigrafi Cekungan Makassar …... 9
Gambar 2.1
Cekungan Makassar dalam posisi kerangka tektonik regional Indonesia,Asia Tenggara dan Dunia ……………………… 9
Gambar 2.2
Cekungan di Selat Makassar mengalami penipisan kerak benua dengan sedimentasi yang tebal ……………………………. 10
Gambar 2.3
Fisiografi di sekitar Cekungan Makassar ………………… 11
Gambar 2.4
Kolom Kronostratigrafi Cekungan Makassar dan sekitarnya.11
iv
Gambar 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Kolom stratigrafi umum Sub-cekungan Kutei, Kalimantan timur…………………………………………
12
Kolom stratigrafi dan paleogeografi daerah LariangKarama,Sulawesi barat …………………………………..
12
Pembukaan Cekungan Makassar akibat dari dispersal dari Bagian tenggara Sundaland (Satyana et al., 2003)…………
13
Gambar 2.8
Rekonstruksi paleotektonik SE Sundaland serta jejak terakresi selama zaman Kapur menurut Satyana, 2003………………... 14
Gambar 2.9
(a) Tektono-megasekuen Cekungan Makassar utara menurut Nur’Aini et.al., 2005. (b). Penampang seismik WNW-ESE di Cekungan Makassar utara dalam publikasi Nur’Aini et.al., 2005, Terdapat horts dan graben yang diduga bukan terbentuk pada saat syn-rif...
15
Peta dasar seismik yang digunakan dalam penelitian ….........
16
Gambar 3.1
Gambar 3.2 Interpretatif kronostratigrafi dan pemilihan horison-horison seismic………………………………………………………
17
Gambar 3.3 Verifikasi pemilihan horison seismik dengan ikatan rujukan data geologi dan geofisika sumur lepas pantai terdekat dan terlengkap…………………………………………………
18
Gambar 4.1. Pemetaan struktur untuk horison-horison seismik yang ekivalen dengan bidang kronostratigrafi (a). Struktur dari puncak batuan dasar atau alas cekungan sedimen (b), puncak sekuen karbonat Oligosen-Miosen Berai (c) dan puncak megasekuen Pliosen (d).19 Gambar 4.2. Pemetaan ketebalan waktu (detik TWT) antar horison seismik yang ekivalen dengan ketebalan megasekuen interval Batuan dasar, Oligosen bawah (a), Berai Carbonate-Miosen Tengah (b), Miosen tengah-Miosen Atas (c) dan Miosen-sea bed (d) ..…… 20 Gambar 4.3. Pengaruh konfigurasi struktur batuan dasar (a) pada distribusi dan ketebalan pengendapan megasekuen Batuandasar-Oligosen bawah (b), pengaruh struktur sekuen karbonat berai (c) pada ketebalan pengendapan megasekuen interval karbonat Berai-dasarlaut (d),serta penafsiran hubungan struktur inisial dengan distribusi sumbu deposenter di Cekungan Makassar…………………… 21 Gambar 5.1. Penampang seismik selatan-utara yang menujukkan batas inisial tepi selatan dan utara Cekungan Makassar adalah bidang sesar..22 v
v Gambar 5.2 Penampang seismik selatan-utara yang menujukkan pusat penurunan cekungan dan pusat pengendapan sedimen berada di daerah dekat patahan (a). Gejala ini sesuai dengan pemodelan sandbox untuk pembentukan cekungan dengan tektonisasi tegasan transtensional akibat tegasan kopel ekstensional (b). ……………………… 23 Gambar 5.3
Penampang seismik selatan-utara yang menunjukkan di pusat penurunan cekungan dekat zona sesar terdapat kecenderungan gejala pertumbuhan perlapisan sedimen (growth strata) untuk seluruh megaskuen/sekuen pengendapan sedimen,dari Eosen hingga Kuarter…………………………………………..….. 24
Gambar 5.4
Morfologi alas pengendapan yang relatif tetap di Cekungan Makassar, sejak awal pengendapan (a), penegendapan Sekuen karbonat Berai (b), pengendapan megaskuen/sekuen pengendapan Neogen (c) dan morfologi dasarlaut saat ini (d). Mencerminkan pengaruh tektonik transtensional……………………………. 25
Gambar 5.5
Penampang seismik baratbaratdaya-timurtimurlaut yang menunjukkan keberadaan multi perioda pembentukan horst & graben, sejak Eosen hingga Miosen akhir..………………… 26
Gambar 5.6
Asosiasi geometri horts-graben yang asimetrik, planar dan rhomboidal di Cekungan Makassar (a), sesuai dengan model Wernicke (1981) tentang kinematika simple shear pada pembentukkan cekungan dengan (b), dari beberapa model ekstensi pembentukan cekungan continental (c) …………...
27
Gambar 5.7
Rekostruksi kecocokan geomorfologi tepi Sulawesi barat dengan tepi Kalimantan timur (a), tafsiran alur inisial dispersal Sulawesi di awal pembukaan Cekungan Makassar (b) …….. 28
Gambar 5.8
Ilustrasi pembukaan cekungan di segmen inisial karena releasing step-over dari sesar mendatar 1&2 (a). Diduga karena perbedaan laju gerak segmen, mulai terjadi persesaran pada relay shear 3 (b). Status akhir pull-apart Cekungan Makassar saat ini, sesar 1 & 3 berkembang dipicu oleh pengaruh kompresif dari tumbukan mikro lempeng Banggai-Sula di timur Sulawesi (c). Model pembentukan pull-apar basin karena releasing step-over persesaran mendatar sinistral (d). ………………………………………………… 29
vi
Gambar 5.9
Alternatif lain pembentukan Cekungan Makassar sebagai cekungan rekah-tarik (pull-apart basin) akibat transtensional step-over dari ketiga sesar mendatar regional: Sangkulirang-Palu-Koro, AdangLupar dan Sesar selatan Selat Makassar (a). Model pembentukan cekungan trantensional ganda beberapa step-over pasangan sesar mendatar (b). …………………………………………………. 30
Gambar 5.10 Ilustrasi dimensi lebar bukaan Selat/Cekungan Makassar di bagian utara dan selatan yang hampir sama (a). Persesaran mendatar-3 (Adang-Lupar) menjadikan pergesaran posisi sebaran morfologi deposenter dari Cekungan Makassar (b), model pembentukan dan pengisian cekungan transtensional (c&d) ……………………. 31 Gambar 5.11 Tektogenesis Cekungan Makassar dimulai dari indentasi Lempeng Eurasia ke arah tenggara akibat benturan Lempeng India (a), mengakibatkan persesaran dan dispersal di bagian tenggara Paparan Sunda (b) yang menimbulkan tektonik persesaran mendatar antara lain di Kawasan Natuna, Tarakan dan di Cekungan Makassar (c,d,e). ……………. ….. 32 Gambar 6.1
Gambar 6.2
Gambar 7.1
Tafsiran satuan tektono-stratigrafi (megasekuen) di Cekungan Makassar………………………………….………
34
Tafsiran tatanan tektono-stratigrafi di Cekungan Makassar………………………………….…. ……………… 35 Komponen potensial sistem petroleum di megasekuen trantensional Cekungan Makassar …………………………
36
Gambar 7.2
Distribusi sistem petroleum di Cekungan Makassar ……… 37
Gambar 7.3
Perkiraan distribusi model play di Cekungan Makassar ….. 38
vii
