Pembentukan Pulau Papua

Papua Barat terletak pada 1˚-9˚ LS dan 129˚-141˚ BT. Geologi Papua sangat kompleks melibatkan interaksi antara lempeng Australia dengan lempeng Pasifik. Hampir seluruh evolusi tektonik Kenozoikum merupakan hasil interaksi konvergen antara lempeng Indo-Australia dan lempeng Pasifik (Hamilton, 1979; Dow et al., 1988). Papua Nugini dan Pegunungan Central Range merupakan hasil tumbukan antara kontinen dan busur kepulauan (Dewey and Bird, 1970). Pegunungan Central Range terbentuk dari batuan Mesozoikum yang terlipat dan tersesarkan serta lapisan Kenozoikum yang terendapkan pada batas Kontinental pasif. Di batasi oleh:

• Utara    : Samudra Pasifik
• Timur   : Sedaratan Papua Nugini
• Selatan : Laut Arafuru
• Barat    : Laut Banda

Papua, bagian barat dari Pulau New Guinea adalah ekspresi permukaan dari batas utara deformasi blok kontinen Australia dan lempeng Pasifik. Secara topografi, Papua dianalogikan berbentuk seperti bagian tubuh burung dan di bagi menjadi :

A. Tubuh burung: didominasi struktur berarah barat-baratlaut sepanjang Central Range. Diakhiri sesar mendatar berarah Barat-Timur. Didominasi oleh pegunungan tengah masif dan central range. Daratan di sebelah utara berupa cekungan intramountain yang dinamakan Meervlakte yang dibatasi di bagian utara oleh pegunungan yang dibentuk oleh metamorfisme dengan relief yang sedang.

• Central range: berupa plateau dengan lebar sampai dengan 100 km yang memanjang dari danau Paniai di barat sampai daerah perbatasan Papua Nugini. Dilihat dari peta geologi, terlihat bahwa sebagian besar terdiri dari batuan yang terlipat dan Grup Batuganping Nugini.
• Glasiasi: gejala erosi glasiasi berupa cirques dan lembah berbentuk U. Banyak ditemui moraines di bagian utara main range dan mungkin juga diendapkan di sayap selatan tetapi sudah terpindahkan oleh erosi yang intensif di daerah yang terjal.
• Danau Paniai: dibentuk oleh sesar dan berasosiasi dengan bidang perlengkungan yang membendung air dari sungai Jawee.
• Pegunungan Ofiolit: terletak di antara Central Range dan Meervlakte berkomposisi batuan plutonik basa dan ultra basa sepanjang lebih dari 300 km.
• Meervlakte: merupakan cekungan intramountain dan dataran aluvial sepanjang 300 km dan lebar 50 km yang mengalami subsiden aktif sejak Miosen Tengah sampai sekarang, dengan kecepatan subsiden lebih cepat daripada sedimentasi Umumnya berupa swamp yang disalurkan oleh sungai Idenburg dan meander Ruffaer.

B. Leher burung: ditandai dengan perubahan arah struktur dari barat timur (tubuh) menjadi  N-NW (leher).

• Lengguru Fold Belt: punggungan membentuk sabuk yang umumnya tersesarkan dan berupa antiklin.
• Semenanjung Wandamen: adalah bagian utara dekat punggungan batuan metamorf. Punggungan memiliki sistem drainase tertutup mengikuti sayap punggungan.
• Weyland Range: berupa pegunungan masif yang menghubungkan bagian leher dengan tubuh burung.

C. Kepala burung: terdiri dari batuan metamorf dan batuan granit. Bagian batuan metamorf terpotong di bagian utara dan NE oleh lembah linier bidang erosi di Sorong dan sesar Ransiki. struktur sesar berarah barat-timur.

Secara geomorfologi di bagi menjadi:

1. Satuan morfologi perbukitan: daerah tengah dan utara, penampakan morfologi: bagian yang bergelombang.
2. Satuan morfologi perbukitan dengan pola kelurusan dan gua-gua: bagian tengah peta, berupa karst.
3. Satuan morfologi dataran: daerah datar hingga agak bergelombang lemah dengan ketinggian kurang dari 100 m dpl.

Geologi Papua dapat dibagi menjadi 3 mandala geologi utama, yaitu Kontinental, Oceanik dan Transisional.

1. Mandala Kontinental tersusun atas sedimen kraton Australia
2. Mandala Oceanik tersusun atas batuan ofiolit dan kompleks volkanik busur kepulauan sebagai bagian dari Lempeng Pasifik.
3. Mandala Transisional merupakan daerah yang mengandung batuan metamorf regional dan terdeformasi kuat, sebagai produk interaksi antara dua lempeng.

Secara litotektonik, Papua dapat dibagi menjadi 4 mandala, yaitu:

• New Guinea foreland/foreland basin (Arafura Platform): mencakup Laut Arafura dan dataran pantai selatan yang terletak pada Lempeng Australia. Terdiri dari sedimen Pliosen marin dan non-marin yang tidak termetamorfkan dan sedimen Holosen silisiklastik yang menutupi karbonat Kenozoikum dan batuan silisiklastik Mesozoikum.
• Jalur perlipatan dan sesar naik Central Range: tersusun atas jalur orogenik yang memanjang Barat-Timur. Jalur perlipatan dan sesar naik melibatkan batuan Paleozoikum sampai Tersier yang berasal dari benua Australia.
• Jalur metamorfik Ruffaer dan jalur ofiolit: jalur ofiolit Irian Jaya dan jalur metamorfik Ruffaer dipisahkan oleh jalur sesar, jalur ofiolit Irian Jaya ditutupi oleh aluvium yang berasal dari Depresi Meervlakte.
• Kompleks busur kepulauan Melanesia: Depresi Meervlakte/cekungan pantai utara dan Jalur sesar naik Mamberamo.

Ada 3 model struktur dan tektonisme yang diajukan untuk menjelaskan tentang Papua:

1. Model pembalikan polaritas subduksi (pembalikan busur) (Dewey and Bird, 1970; Hamilton, 1979; Milsom, 1985; Dow et al. 1988; Katili, 1991)yang menyatakan bahwa lempeng benua Australia menunjam ke arah utara, diikuti tumbukan (collision) dan penunjaman Lempeng Pasifik ke arah selatan pada Palung New Guinea.
2. Model Zippering (Ripper and McCue, 1983; Cooper and Taylor, 1987) yang menyatakan bahwa di bagian timur pulau Papua, terdapat dua subduksi lempeng samudera yang merupakan kemenerusan ke arah barat dari subduksi lempeng Solomon.
3. Model perubahan sudut penunjaman yang menyatakan bahwa subduksi Lempeng Australia berubah sudut penunjaman menjadi vertikal tanpa pembalikan arah subduksi.

Persamaan ketiga model tersebut di atas adalah bahwa semua menyatakan bahwa bagian selatan dari Pulau Irian disusupi oleh batas lempeng pasif utara dari benua Australia yang mengandung sedimen tebal dari sedimen silisiklastik Mesozoikum berubah secara berangsur menjadi lapisan karbonat Kenozoikum.

Sedangkan perbedaan utama yang terjadi adalah peristiwa tumbukan dengan busur kepulauan.

1. Berdasarkan perubahan dari sedimentasi karbonat menjadi sedimentasi klastik yang luas akibat pengangkatan orogenesis, tumbukan berawal sejak Miosen Akhir. (Visser and Hermes, 1966; Dow and Sukamto, 1984; Dow et al., 1988)
2. Berdasarkan umur batuan metamorf pada Papua Nugini, tumbukan berawal sejak Oligosen Awal (Pigram et al., 1989; Davies, 1990)
3. Untuk menjelaskan hal ini, Dow et al., 1988; mengajukan kemungkinan bahwa Papua merupakan hasil dari dua tumbukan yang berbeda antara kontinen dan busur kepulauan, yaitu selama Oligosen dan selama Miosen (Orogenesis Melanesia)
4. Quarles van Ufford, 1996 mengajukan kemungkinan bahwa pada Pulau Papua terjadi dua peristiwa orogenesis yang berbeda secara ruang dan waktu.

• Orogenesis Kepulauan pada Eosen-Oligosen terjadi pada daerah Ekor Burung pada bagian paling Timur dari Pulau Papua (Nugini). Pembentukan dan erosi yang tercatat selama Oligosen dan sedimen klastik yang lebih muda pada Aure Trough.
• Orogenesis Central Range dimulai pada Miosen Tengah dan menyebabkan penyebaran sedimen klastik yang luas. Orogenesis ini dibagi menjadi tahap sebelum tumbukan dan tahap tumbukan. Tahap sebelum tumbukan berkaitan dengan metamorfisme pada sedimen batas pasif, sedangkan tahap tumbukan terjadi ketika pengapungan (buoyancy) litosfer Australia menghentikan subduksi, deformasi melibatkan basement kristalin dari lempeng benua Australia. Dilaminasi tumbukan terjadi antara 7-3 juta tahun yang lalu, menyebabkan aktivitas magma tahap akhir dan pengangkatan pegunungan sebanyak 1-2 km. Proses ini memicu pergerakan sesar mendatar mengiri dengan arah Barat-Timur yang mendominasi tektonik resen pada Pulau Papua bagian Barat.

Secara umum struktur regional Papua dapat dibagi menjadi 3 zona struktur, yaitu:

1. Tubuh Burung: didominasi oleh struktur berarah Barat-Barat Laut sepanjang Central Range (Jalur Mobil Nugini). Diakhiri oleh sesar mendatar dengan arah Barat-Timur (Zona Sesar Tarera-Aiduna, TAFZ) pada Leher Burung.
2. Leher Burung: didominasi oleh struktur berarah Utara- Barat Laut (Jalur Perlipatan Lengguru, LFB), yang berhenti pada tinggian Kemum pada daerah Kepala Burung.
3. Kepala Burung: didominasi oleh struktur sesar berarah Barat-Timur.

     STRATIGRAFI

1. Formasi Awigatoh: tersingkap di Mapenduma dan antiklin Digul. Terdiri dari batuan metabasals, metavulkanik, batugamping, serpih, mudstone. Ditemui struktur lava bantal → endapan laut
2. Formasi Kariem: struktur sedimen: laminasi, ripple, paralel laminasi, cross bedding. Bagian bawah formasi teridi dari 30% siltstone dan 60% mudstone, sedangkan bagian atas >80% batupasir halus. Merupakan endapan turbidit submarine.
3. Formasi Tuaba: terdiri dari batupasir halus s/d kasar, perselingan dengan konglomerat dan serpih, siltstone, mudstone. Diendapkan pada lingkungan marine dekat pantai, dan bagian offshore shelf menuju daerah pasang surut.
4. Formasi Modio: bagian atas didominasi batuan klastik halus dengan struktur cross bedding dan laminasi paralel. Bagian bawah didominasi karbonat. Fosil: gastropoda, Crinoid, Brachiopoda, koral. Endapan daerah pasang susut hingga marine shelf.
5. Formasi Aiduna: terdiri dari batubara, batupasir konglomeratan dengan perselingan batupasir karbonatan, siltstone, serpih. Ditemui struktur cross bedding, ripple, load cast, bioturbasi. Fosil Brachiopoda. Diendapkan pad daerah fluvial s/d delta.
6. Formasi Tipuma: umur Trias – Jura awal. Didominasi mudstone dan siltstone, bagian bawah formasi ditemui perselingan batupasir halus dengan batupasir kasar. Diendapkan pada lingkungan fluvial.
7. Unit Kembelengan: mengandung siltstone karbonan dan mudstone di bagian bawah, batupasir glaukonitan, batupasir berbutir seragam, dan sedikit serpih di bagian top.

• Formasi Kupai
• Formasi Woniwogi
• Pynia
• Formasi Ekmai

Resume sejarah geologi secara singkat pada Tersier:

• Eosen: terbentuk geosinklin dangkal yang mengandung endapan batugamping.
• Oligo – Miosen: pengendapan cekungan.
• Plio-Pliosen: tektonik → konvergen.

By : Demmy Nawipa Geo Unipa 007

Daftar Pustaka

Darman, Herman dan F.Hasan Sidi. An Outline of Geology of Indonesia. IAGI. 2000.
Dow, Robinson, et al. Preliminary Geological Report: Geology of Irian Jaya. Departemen of Mines and Energy Indonesia & The Australian International Development Assistance Bureau.1988.

Hamilton, Warren. Tectonic of The Indonesian Region. United State Government Printing Office. Washington. 1979.