Sunday, March 27, 2016

Mengenal Craton, Bagian Lempeng Benua yang Stabil

Pengertian Craton

Craton (kraton) adalah bagian stabil lempeng benua yang sudah tidak mengalami deformasi tektonik dalam waktu yang lama (milyaran tahun : Bleeker, 2003, the Late Archean record). Karena kemampuannya bertahan dalam siklus pemisahan dan penggabungan benua, craton umumnya ditemukan dalam interior lempeng tektonik.

Pada awalnya kata craton disebut sebagai "cratogen" yang diusulkan pada tahun 1921 oleh L. Kober, seorang geologist dari Jerman. Cratogen mengacu pada platform benua stabil, dan orogen mengacu pada sabuk orogenik. Selanjutnya, Ia memperpendek istilah cratogen menjadi Craton.


Secara karakteristik, craton terdiri atas kristal batuan dasar purba, yang terlindungi oleh batuan sedimen yang lebih muda. Kraton memiliki kerak yang tebal dan akar (roots) litosferik yang dalam, memanjang hingga ratusan kilometer ke dalam mantel Bumi. Saat ini telah diketahui sebanyak 35 segmen (provinsi) kerak bumi yang teridentifikasi sebagai craton, yang berumur Archean (> 2500 juta tahun, skala waktu dalam Gradstein et al., 2004).

Contoh dari sebuah Craton yang sangat terkenal adalah craton Canada. Wilayah Canada berpusat di suatu craton yang besar, dimana bagian yang tersingkap di permukaan merupakan sebuah singkapan kerak Archean terluas di dunia. Salah satu bagian craton Canada yaitu Archean Slave Province, Mackay Lake, disusun oleh polymetamorphic gneiss berumur sekitar 3300 juta tahun.
craton bagian lempeng bumi stabil
Distribusi global Archean Craton.

Massa litosfer terbesar pada suatu craton terletak di bawah bidang diskontinuitas Mohorovicic yang sering disebut sebagai mantel litosfer. Stabilitas jangka panjang dan kekuatan suatu craton tergantung kepada sifat mantel litosfernya. Karena begitu sangat berpengaruh, sifat mantel litosfer ini akan menentukan asal benua. 

Untuk memahami craton, perlu diperhatikan mengenai perbedaan definisi antara ketebalan kerak benua, ketebalan litosfer, posisi diskontinuitas Mohorovicic, dan ketebalan astenosfer. Dalam artian, pemahaman dasar mengenai pembagian lapisan-lapisan bumi yang berupa kerak,mantel, dan inti bumi, dimana harus dipisahkan dengan pembagian yang litosfer, astenosfer, mesosfer, dan inti bumi.

Canil, 2008 telah memberikan pencerahan tentang faktor-faktor petrologi, geologi, dan termal untuk memahami evolusi craton litosfer, yang meliputi mantle litosfer maupun kerak benua, berdasarkan xenolith yang mengintrusi craton yang dibawa oleh sebuah pipa kimberlit.


Craton Canada

Pemahaman yang lebih mendalam terhadap evolusi craton banyak diperoleh dari riset-riset survey eksplorasi intan karena berhubungan dengan pipa-pipa kimberlit yang membawanya ke permukaan. Sebagai contoh survey geofisika pada proyek DeepProbe dan Kaapval yang dilakukan di atas craton Canada.

Tujuan utama survey geosfisika tersebut untuk mendapatkan "geophysical imaging litosfer" yang berada di bawah craton. Gambaran craton dan mantel litosfer di bawahnya diperoleh dari geophysical imaging, sedangkan sifat komposisi serta ciri termalnya diperoleh berdasarkan hasil analisa xenolit-nya. Apabila kedua data tersebut dicompile, maka akan memberikan gambaran lebih lengkap tentang craton dan evolusinya.

Xenoliths yang terbentuk umumnya berupa batuan peridotit. Sehingga dapat disimpulkan bahwa mantel litosfer adalah residu leburan dari batuan peridotit. Pada tekanan di bawah 3 giga pascal (Gpa) sistem ini akan menghasilkan olivin. Berdasarkan struktur termal yang sebelumnya telah dipelajari oleh para ahli, diketahui bahwa struktur termal bagian craton Canada di mantel "Slave Province" tidak mengalami perubahan yang signifikan selama 500 juta tahun terakhir.

Struktur termal yang tetap ini berbanding terbalik dengan struktur petrologinya yang bervariasi baik secara vertikal maupun lateral dan diikuti dengan tingkat depletion-nya yang berbeda-beda. Kesimpulan ini dihasilkan berdasarkan bukti geokimia garnet yang diperoleh dilokasi penelitian.

Untuk mengetahui umur cratonic mantle roots, digunakan isotop Re-Os (Renium-Osmium) dan isotop 187Osmium-188Osmium pada peridotit yang dibawa oleh pipa kimberlit dari mantel litosfer. Hasil yang diperoleh cukup bervariasi dari 3500 - 500 juta tahun, sehingga dapat disimpulkan bahwa mantel litosfer sangat berperan pada pembentukan craton pertama (3,5 Ga) juga cratonic mantle “rooting” nya kembali pada periode berikutnya (0,5 Ga).

Dari data Geophysical imaging menunjukkan bahwa di bawah craton Archean terdapat tumpukan mantel litosfer yang membentuk sistem “perakaran/roots” bagi craton. Berdasarkan bukti-bukti geologi dan geokronologi, diketahui bahwa tahap akhir pembentukan dan amalgamasi mantle root ini terjadi sekitar 500-1000 juta tahun yang lalu.

Craton Canada merupakan craton yang paling banyak dipelajari oleh para ahli di dunia. Riset tentang craton Canada sering menjadi model bagi craton-craton yang lainnya di seluruh dunia, seperti craton-craton di Asia, Amerika, Australia, dan Afrika.

Referensi: Bleeker, 2003, The Late Archean Record : puzzle in ca. 35 pieces, Lithos v. 71, p.99-134. Awang Setyana, 2011, Plume Tektonik dan Keterdapatan Intan. Dante Canil, 2008, Canada’s craton : A bottoms-up view, ”GSA Today” vol.18, no.6, hal 4-10.
NEXT ARTICLE Next Post
PREVIOUS ARTICLE Previous Post
NEXT ARTICLE Next Post
PREVIOUS ARTICLE Previous Post
 

Delivered by FeedBurner