KEMAJUAN RISET CRATON: INTI BENUA & INTAN KIMBERLIT

Assalamu'alaikum.....

Alhamdulillah sampai sekarang saya masih bisa berbagi sedikit ilmu yang saya dapatkan dari pakar geologi Bpk Awang Harun Satyana. Tulisan beliau kali ini didapat berdasarkan Riset Craton yang menguak Inti Bumi dan Intan Kimberlit.

Pengetahuan ini tidak hanya untuk kepentingan ilmu pengetahuan geologi, tetapi juga telah bermanfaat untuk eksplorasi intan. Geophysical imaging-nya dapat dimanfaatkan untuk eksplorasi migas di intra-crattonic basin, dan struktur termalnya dapat dimanfaatkan dalam hal pengkajian pembentukan migas secara anorganik.

 Berikut ini semoga bisa dipahami dari informasi yang kami berikan...
Craton didefinisikan sebagai bagian stabil lempeng benua yang tidak lagi mengalami deformasi tektonik dalam waktu yang lama (milyaran tahun) (definisi dari Bleeker, 2003, the late Archean record : puzzle in ca. 35 pieces, Lithos v. 71, p.99-134). 


Saat ini telah diidentifikasi sebanyak 35 segmen/provinsi kerak Bumi berumur Archean (> 2500 juta tahun) yang diidentifikasi sebagai craton.

Artikel berujudul “Canada’s craton : A bottoms-up view”dari Dante Canil (University of Victoria, British Columbia, Canada) , dalam ”GSA Today” vol. 18, no. 6, June 2008, hal. 4-10, dapat dirujuk sebagai kemajuan riset tentang craton.

Canil (2008) melakukan penelitiannya di Craton Canada di Archean Slave Province, Mackay Lake, yang disusun polymetamorphic gneiss berumur sekitar 3300 juta tahun. Craton ini diintrusi banyak sekali pipa kimberlit yang membawa intan. Pipa kimberlit ini membawa xenolith peridotit dan sedikit eklogit berasal dari akar craton di wilayah mantel.

Bagian massa litosfer terbesar dari suatu craton adalah bagian litosfer yang terletak di bawah diskontinuitas M (Mohorovicic) yang lazim disebut “litosfer mantel”. Kekuatan dan stabilitas jangka panjang suatu craton bergantung kepada sifat litosfer mantelnya. Begitu berpengaruhnya, sehingga sifat litosfer mantel ini akan menentukan asal benua.

Hal ini, patut diperhatikan perbedaan definisi antara berapa tebal kerak benua, posisi diskontinuitas M, tebal litosfer, dan tebal astenosfer (agar tak membingungkan, pengertian dasar pembagian kerak-mantel-inti harus dibedakan dengan litosfer-astenosfer-mesosfer-inti).

Artikel Canil (2008) memberikan ringkasan tentang faktor-faktor termal, petrologi, dan geologi untuk pehamaman evolusi cratonic lithosphere (meliputi kerak benua maupun mantle lithosphere) berdasarkan xenoliths yang dibawa pipa kimberlit yang mengintrusi craton.

Canada berpusat di suatu craton yang besar dan bagian tersingkapnya merupakan singkapan kerak Archean terluas di dunia. Kayanya pipa-pipa kimberlit yang membawa intan ke permukaan menjadikan wilayah ini sebagai fokus utama riset eksplorasi intan selama 15 tahun terakhir.

Survey geofisika dalam proyek-proyek bernama DeepProbe, Kaapvaal, dan sebagainya selama beberapa tahun terakhir dilakukan di atas craton Canada. Tujuan survey ini adalah untuk mendapatkan geophysical imaging litosfer di bawah craton. Penelitian geologi dan geokimia atas singkapan batuan-batuan mantel berupa xenoliths yang dibawa kimberlit seolah bagai jendela untuk masuk ke dalam mantel.

Gambaran craton dan litosfer mantel di bawahnya yang diperoleh dari geophysical imaging dan sifat komposisi serta ciri termal bagian bawah craton berdasarkan xenoliths, bila digabungkan akan memberikan gambaran lebih utuh tentang craton dan evolusinya.

Xenoliths ini umumnya berupa peridotit. Maka disimpulkan bahwa mantle lithosphere adalah residu leburan peridotit. Pada tekanan di bawah 3 Gpa (giga pascal) sistem ini akan menghasilkan olivin. Berdasarkan pemelajaran termal, diketahui bahwa struktur termal bagian craton Canada di Slave Province mantle tak berubah secara signifikan selama 500 juta tahun terakhir. Struktur termal yang tetap ini kontras dengan struktur petrologinya yang bervariasi baik secara lateral maupun vertikal diikuti dengan tingkat depletion-nya yang berbeda-beda berdasarkan bukti geokimia.

Variasi ini juga sejajar dengan kejadian seismic anisotropy. Thermal steady-state ini tidak diketahui apakah begitu juga untuk periode yang lebih tua, misalnya pada ujung Archean (2500 juta tahun) saat Slave Province mulai stabil. Indikasi dari paleogeothermal masih sulit untuk diduga-duga.

Untuk mengetahui umur cratonic mantle “roots” digunakan isotop Re-Os (Renium-Osmium) dan isotop 187Osmium-188Osmium pada peridotit yang dibawa pipa kimberlit dari mantle lithosphere. Hasilnya bervariasi dari 3500 juta tahun sampai 500 juta tahun. Disimpulkan bahwa mantle lithosphere telah berperan dalam pembentukan craton pertama (3,5 Ga) juga “pengakaran”-nya (cratonic mantle “rooting”) kembali pada periode berikutnya (0,5 Ga).

Geophysical imaging menunjukkan bahwa di bawah craton Archean ini ada tumpukan mantle lithosphere yang membentuk sistem “perakaran” bagi craton. Berdasarkan bukti-bukti geologi dan geokronologi, diketahui bahwa pembentukan tahap akhir dan amalgamasi mantle root ini terjadi 500-1000 juta tahun lebih kemudian daripada umur litosfer Archean yang membentuk craton.

sedikit catatan dari artikel Canil (2008). Craton Canada adalah craton yang paling banyak dipelajari di dunia. Banyak riset tentang craton yang dilakukan di sini menjadi model untuk craton lain di seluruh dunia (seperti craton-craton di Australia, Afrika, Asia, Amerika).  

By : Awang Harun S