Sejarah pembentukan Sabuk Orogenik Asia Tengah cukup kompleks dan sangat diperdebatkan di kalangan ilmuwan dan akademisi. Saat ini, ada dua hipotesis evolusi utama yang berpotensi menjelaskan sejarah geologis Sabuk Orogenik Asia Tengah.[3] Salah satu hipotesis yang dikemukakan oleh ahli geologi Celal Sengor mengusulkan bahwa Sabuk Orogenik Asia Tengah terbentuk karena akresi beberapa busur samudera dan kerak benua, sementara hipotesis lain menyatakan bahwa sabuk ini dihasilkan dengan mengakumulasi kompleks subduksi-akresi pada busur magmatik.[3]
Sabuk Orogenik Asia Tengah sekarang menjadi salah satu sabuk orogenik yang paling banyak diteliti di dunia karena signifikansinya yang tinggi dalam meneliti akresi benua dan pembentukan bijih.[1] Sabuk ini mengandung banyak sumber daya alam, termasuk bijih mineral, minyak, dan gas. Sumber daya mineral yang kaya ini menjelaskan mengapa Sabuk Orogenik Asia Tengah juga disebut domain metalogenik Asia Tengah, yang merupakan salah satu domain metalogenik terbesar di dunia.[1]
Lokasi
Seperti orogeni akresi pada umumnya, Sabuk Orogenik Asia Tengah panjang dan lebar. Sabuk ini menempati sekitar 30% dari luas permukaan daratan di seluruh Asia.[8] Terletak di dalam wilayah enam negara, yaitu China, Kazakhstan, Kyrgyzstan, Mongolia, Rusia, dan Uzbekistan. Sabuk Orogenik Asia Tengah terletak di antara kraton Eropa Timur dan kraton Cina Utara pada arah Barat Laut-Tenggara, dan antara kraton Siberia dan kraton Tarim pada arah Timur Laut-Barat Daya.[7] Sabuk ini memanjang sekitar 2500 km dari arah Timur ke Barat.[7]
Geologi
Sabuk Orogenik Asia Tengah memiliki sejarah geologis yang panjang dan rumit. Melalui pemetaan, ahli geologi menyimpulkan bahwa formasi geologi ini memiliki arah formasi yang lebih muda ke selatan, artinya batuan di utara lebih tua dari batuan di selatan.[9]Cekungan sedimenKenozoikum - Mesozoikum dapat ditemukan di bagian timur Sabuk Orogenik Asia Tengah sedangkan batuan vulkanik-plutonik yang terbentuk dari Paleozoikum hingga Mesozoikum dapat ditemukan di bagian tengah dan barat Sabuk Orogenik.[10] Sabuk ini memiliki perkembangan granitoid yang luas karena sekitar 60% dari area sabuk yang terbuka terbuat dari granitoid,[5] sementara sebagian besar batuan dasar yang terbuka terbentuk antara 550 dan 100 juta tahun yang lalu.[5]
Wilayah Utama CAOB
Sabuk Orogenik Asia Tengah memiliki tektonika akresi yang kompleks, yang didokumentasikan dengan baik di dua wilayah utama. Salah satunya, yaitu "Kazakhstan Orocline", terletak di bagian barat sabuk tersebut, yaitu di Xinjiang Utara di China dan Kokchetav-Balkash di Kazakhstan.[11] Satu lagi, yaitu "Orocline Tuva-Mongol", terletak di bagian timur sabuk, yaitu di Mongolia Dalam, Mongolia, dan Rusia selatan.[12]
Oroklin Kazakhstan
Oroklin Kazakhstan, yang terletak di utara kraton Tarim dan kraton Karakum, serta di tenggara Baltica, adalah lengkungan Sabuk Orogenik Asia Tengah, yang terdiri dari pecahan-pecahan benua yang terbentuk pada akhir Paleozoikum.[11]
Selama periode Devonian hingga Awal Karbon, beberapa ketidakselarasan terbentuk, bersama dengan penonjolan di belakang sabuk vulkanik Balkhash-Yili, yang mendokumentasikan peristiwa akresi lateral kerak benua.[11] Tumbukan antara paleo-Kazakhstan dan Tarim terjadi dari Karbon tengah hingga awal Permian.[11]
Dorongan tepi selatan di bagian utara Tienshan Selatan terdiri dari ofiolit, akumulasi batuan metamorf tingkat tinggi, basal, dan rijang yang terbentuk di lingkungan laut dalam.[11] Batuan ini didorongkan kepada karbonat dan turbidit dari benua selatan selama Silurian hingga Karbon.[11] Pada akhir Paleozoikum, batuan ini mengalami deformasi dalam dua fase.[11]
Ofiolit, yang merupakan fragmen kerak samuderayang terangkat dan terekspos dengan potongan - potongan mantel atas, dianggap dapat memberikan informasi penting mengenai sejarah pembentukan dan evolusi sabuk orogenik.[18] Tabel berikut menunjukkan lokasi beberapa ofiolit yang dapat ditemukan di Sabuk Orogenik Asia Tengah dan interpretasi terkait pada sejarah evolusi Sabuk Orogenik Asia Tengah.
Tabel 1: Detail dan interpretasi ofiolit yang ditemukan di CAOB [1]
Mongolia Selatan, [21] Junggar Barat, [23] Junggar Timur Almantai, [24] Hongliuhe [25] dan Xichangjing di Beishan Orogen [26]
-
-
Evolusi geologis
Dengan menjadi orogen akresi, sejarah evolusi geologis Sabuk Orogenik Asia Tengah sangatlah kompleks. Ada dua hipotesis evolusi utama yang telah diusulkan.[3] Salah satu hipotesis menyatakan bahwa busur samudera dan kemungkinan blok benua yang berasal dari Gondwana diakresikan ke kraton Siberia, Rusia, dan China Utara.[3] Hipotesis lain menunjukkan bahwa kolase Asia Tengah terbuat dari akumulasi bahan Paleozoikum yang berasal dari subduksi, akresi, dan deformasi busur magmatik tunggal.[3][7] Meskipun Sabuk Orogenik telah berada di garis depan penelitian orogen akresi, tidak ada konsensus mengenai sejarah pembentukan Sabuk Orogenik Asia Tengah.[3]
Penjelasan lebih lanjut dari dua hipotesis evolusi geologis Sabuk Orogenik Asia Tengah diberikan di bawah ini.
Hipotesis ini menunjukkan bahwa subduksiorogen di Sabuk Orogenik Asia Tengah dimulai pada akhir Prakambrium dan Sabuk Orogenik mencapai ketinggian tertinggi dengan penggabungan margin pasif Tarim dan sistem akresi utara hingga Permian akhir dan Trias tengah.[3] Hipotesis ini menyatakan bahwa Sabuk Orogenik Asia Tengah melibatkan banyak subduksi, tumbukan dalam orientasi paralel, akresi, penggabungan mikrokontinen, dan pelengkungan oroklin.[12]
Masih diperdebatkan apakah mikrokontinen yang berasal dari Gondwana terlibat dalam pembentukan Sabuk Orogenik Asia Tengah dalam hipotesis ini karena struktur asli Sabuk Orogenik sangat terdeformasi dan terpecah sepanjang proses evolusi tektonik.[3]
Hipotesis kedua
Hipotesis kedua yang diajukan oleh ahli geologi Celal Sengor pada tahun 1993 menyatakan bahwa Sabuk Orogenik Asia Tengah terbentuk karena akumulasi bahan subduksi-akresi Paleozoikum terhadap busur magmatik tunggal.[3] Seluruh proses pembentukan Sabuk Orogenik Asia Tengah dijelaskan di bawah ini dan dirangkum dalam Tabel 2[28] dan Gambar 5.[28]
Hipotesis ini menunjukkan bahwa kraton Baltica melekat dengan kraton Siberia selama periode Ediacaran.[28] Lokasi mereka selama era Ediacaran dikonfirmasi dari data paleomagnetik.[28]Perpecahan benua antara Baltica dan Siberia terjadi dari akhir Ediacaran sampai Cambrian (610-520 Myr).[28] Selama periode ini, tumbukan mikrokontinen dan subduksi terjadi di utara kraton Siberia.[28] Selama era Silurian Tengah (430-424 Myr), busur Kipchak, yang merupakan fragmen yang terbentuk akibat retakanBaltica dan Siberia, ujung utaranya melekat pada kraton Siberia dan ujung selatannya bebas dari keterikatan pada kraton Baltica.[28] Sementara itu, kompleks akresi yang terbentuk selama subduksi mikrokontinen di utara kraton Siberia dan jumlah bahan akresi di busur Kipchak berkurang ke arah barat daya karena lebih jauh dari sumbernya di Siberia.[28] Selama Devonian Awal (390-386 Myr), tidak ada lagi pertumbuhan tambahan kompleks subduksi-akresi di ujung selatan busur Kipchak karena masuknya lapisan tebal material klastikDevonian Awal secara tiba-tiba dan penurunan subduksi terkait magmatisme secara bersamaan.[28] Hal ini dapat dijelaskan dengan tumbukan busur Mugodzhar di utara Baltica dengan ujung selatan busur Kipchak.[28] Di sisi lain, baji akresi subduksi mulai tumbuh di utara busur Kipchak.[28] Pada Devonian Akhir (367-362 Myr), subduksi-akresi dan magmatisme busur menghasilkan kerak benua yang memiliki ketebalan normal.[28] Selama Awal Karbon (332-318 Myr), kraton Baltica bermigrasi menuju kraton Siberia, yang menyebabkan subduksi di bawah ujung selatan asli busur Kipchak.[28] Selama Karbon Akhir (318-303 Myr), Baltica dan Siberia mengalami geseransisi kanan, dikombinasikan dengan gaya kompresional, seluruh oroklinKazakhstan menjadi lebih rapat.[28] Hingga Permian Awal (269-260 Myr), cekungan Nurol, yang merupakan kerak benua yang membentang, terbentuk dan magmatisme alkalin terjadi di dasarnya.[28] Akhirnya, selama Permian Akhir (225–251 Myr), arah geseran Baltica dan Siberia berbalik saat zona geser Gornostaev berpindah ke selatan dan timur Siberia.[28] Dengan kejadian terakhir selama Permian Akhir ini, hipotesis Sengor tentang evolusi Sabuk Orogenik Asia Tengah telah selesai.[28]
Diperkirakan bahwa sekitar 2,5 juta kilometer persegi materi yang relatif muda telah ditambahkan ke Asia dalam kurun waktu sekitar 350 juta tahun,[28]membuat Sabuk Orogenik Asia Tengah menjadi salah satu formasi kerak muda terpenting sejak akhir Proterozoikum.[1][3] Namun, beberapa ahli geologi berpendapat bahwa luasnya kerak juvenil yang terbentuk selama Paleozoikum ditaksir terlalu tinggi karena banyak granitFanerozoikum yang ditemukan di sabuk tersebut awalnya terbentuk di Mesoproterozik dan kemudian diolah kembali oleh kerak.[5]
Tabel 2: Proses Pembentukan CAOB menurut Hipotesis yang diajukan oleh Sengor et al. 1993 [28]
Tumbukan busur Mudgodzhar di utara Baltica dengan ujung selatan busur Kipchak;
Baji subduksi-akresi tumbuh di utara busur Kipchak. [28]
Tidak ada lagi pertumbuhan tambahan kompleks subduksi-akresi di ujung selatan busur Kipchak karena masuknya material klastik secara tiba-tiba di ujung selatan busur Kipchak dan penurunan magmatisme terkait subduksi . [28] Lihat Gambar 5C.
Arah geser Baltica dan Siberia berbalik arah saat zona geser Gornostaev bergerak ke selatan dan timur Siberia. [28]
Lihat Gambar 5H.
Pertanyaan utama
Sabuk Orogenik Asia Tengah telah menjadi yang terdepan dalam penelitian sejak abad ke-21. [3] Terlepas dari upaya para ilmuwan internasional, masih banyak pertanyaan tentang Sabuk Orogenik Asia Tengah yang masih belum terjawab. Pertanyaan-pertanyaan tersebut diantaranya:
Sejauh mana kerak benua CAOB yang masih berusia muda atau hasil daur ulang di Fanerozoikum; [3]
Keseimbangan antara erosi tektonik dan pembentukan benua. [3]
Kepentingan ekonomi
Sabuk Orogenik Asia Tengah kaya akan sumber daya alam dan studi yang lebih luas di wilayah tersebut akan menghasilkan lebih banyak manfaat bagi masyarakat.[3]
Bijih mineral
Sabuk Orogenik Asia Tengah kaya akan bijih mineral, termasuk platinum, emas, perak[3] dan tembaga. [1] Tambang logam berharga ini dapat ditemukan dan dieksplorasi berdasarkan tata letak tektonik dan struktur sabuk orogenik. [3]
Untuk platinum, mineral terkaitnya dapat ditemukan di dunite, sejenis batuan bekuintrusifultramafik, dari kompleks Xiadong Alaska. [29]Platina biasanya muncul sebagai unsur golongan platina sulfida dan sulfarsenida. Platina juga bisa muncul sebagai inklusi kromit dan klinopiroksen atau sebagai butiran interstisial pada rekahan kromit. [29]
Untuk emas, tambang emas besar ditemukan di zona melange Nenjian-Heihe di dalam CAOB. [30] Tambang emas ini, yaitu endapan emas Yongxin, merupakan endapan emas yang dikendalikan rekahan dengan ketebalan 52m pada badan bijih terbesar. [30]Pirit, yang merupakan mineral terpenting yang menyimpan emas, dapat ditemukan di tambang.[31] CAOB juga kaya akan tembaga kelas dunia. [1] Deposit Oksida Besi-Cu-Au Laoshankou, yang terletak di barat daya Kota Qinhe, Xinjian, Cina Barat Laut, dianggap sebagai salah satu cadangan tembaga dan emas berkualitas tinggi terpenting di Sabuk Orogenik Asia Tengah, dengan endapan yang ditampung oleh batuan vulkanik yang terbentuk selama Devonian Tengah. [30]
Minyak dan gas
Karena Sabuk Orogenik Asia Tengah memiliki tatanan tektonik yang kompleks, ia sering dikaitkan dengan berbagai jenis produksi energi di dunia. [32] Penting untuk dicatat bahwa beberapa cadangan hidrokarbon terkaya di dunia dapat ditemukan di wilayah dekat Sabuk Orogenik Asia Tengah. [3] Di dalam Sabuk Orogenik, cekungan yang mengandung minyak dan gas berkembang, seperti cekungan Junggar, Santanghu, dan Songliao, [32] di mana dua cekungan pertamanya terletak di bagian barat daya Sabuk Orogenik dan yang terakhir terletak di bagian timur Sabuk Orogenik. [32] Cekungan Yinggen-Ejinaqi, yang terletak di bagian selatan Sabuk Orogenik Asia Tengah diduga memiliki potensi cadangan hidrokarbon yang tinggi. [32] Penelitian dan analisis lebih lanjut diperlukan sebelum penggunaan komersial minyak dan gas dapat diekstraksi dari wilayah ini. [32]
^ abcdefghijklmnopqrstuSafonova, Inna; Seltmann, Reimar; Kröner, Alfred; Gladkochub, Dmitry; Schulmann, Karel; Xiao, Wenjiao; Kim, Juyong; Komiya, Tsuyoshi; Sun, Min (September 2011). "A new concept of continental construction in the Central Asian Orogenic Belt". Episodes. 34 (3): 186–196. doi:10.18814/epiiugs/2011/v34i3/005. ISSN0705-3797.
^ abcdXiao, Wenjiao; Sun, Min; Santosh, M. (March 2015). "Continental reconstruction and metallogeny of the Circum-Junggar areas and termination of the southern Central Asian Orogenic Belt". Geoscience Frontiers. 6 (2): 137–140. Bibcode:2015GeoFr...6..137X. doi:10.1016/j.gsf.2014.11.003. ISSN1674-9871.
^ abXiao, Wenjiao; Santosh, M. (December 2014). "The western Central Asian Orogenic Belt: A window to accretionary orogenesis and continental growth". Gondwana Research. 25 (4): 1429–1444. Bibcode:2014GondR..25.1429X. doi:10.1016/j.gr.2014.01.008.
^Furnes, Harald; Safonova, Inna (July 2019). "Ophiolites of the Central Asian Orogenic Belt: Geochemical and petrological characterization and tectonic settings". Geoscience Frontiers. 10 (4): 1255–1284. Bibcode:2019GeoFr..10.1255F. doi:10.1016/j.gsf.2018.12.007. ISSN1674-9871.
^ abcYang, Sai-Hong; Su, Ben-Xun; Huang, Xiao-Wen; Tang, Dong-Mei; Qin, Ke-Zhang; Bai, Yang; Sakyi, Patrick; Alemayehu, Melesse (November 2018). "Platinum-Group Mineral Occurrences and Platinum-Group Elemental Geochemistry of the Xiadong Alaskan-Type Complex in the Southern Central Asian Orogenic Belt". Minerals. 8 (11): 494. Bibcode:2018Mine....8..494Y. doi:10.3390/min8110494. ISSN2075-163X.