Geosinklin dapat didefinisikan sebagai “benda atau sedimen yang tebal dan cepat terakumulasi yang terbentuk di dalam sabuk laut yang panjang, sempit, dan mereda yang biasanya sejajar dengan tepi lempeng”. (Kamus Geografi Oxford)
Atau kita dapat mengatakan geosyncline adalah “depresi linier yang sangat besar atau kerak bumi yang melengkung ke bawah, terisi (terutama di zona pusat) dengan lapisan sedimen yang dalam yang berasal dari massa tanah di setiap sisi dan diendapkan di lantai depresi pada tingkat yang kira-kira sama dengan yang perlahan, terus menerus surut selama periode waktu geologis yang panjang”. (Penguin Kamus Geografi)
Evolusi Konsep Geosynclines:
Konsep geosynclines muncul pada tahun 1859. Berdasarkan penelitiannya tentang stratigrafi dan struktur Appalachian utara, James Hall menemukan bahwa sedimen Paleozoikum yang terlipat milik pegunungan adalah tipe air dangkal yang berasal dari laut dengan ketebalan 12 km. . James Hall juga menemukan bahwa ketebalannya sepuluh hingga dua puluh kali lebih besar dibandingkan dengan strata batuan yang terbuka pada usia yang sama yang ditemukan di dataran rendah pedalaman ke arah barat.
Pengendapan urutan masif dari serpih, batupasir dan batugamping menunjukkan bahwa lantai dasar batuan yang lebih tua mengalami penurunan dengan jumlah yang sama. Formasi pegunungan didahului oleh periode down-warping yang berkepanjangan di mana proses akumulasi sedimen mempertahankan keseimbangan dengan penurunan kerak. Dana (1873) menyebut sabuk subsidensi dan sedimentasi yang memanjang tersebut sebagai ‘geosinklin’.
- Stille selanjutnya mengkategorikan geosinklin menjadi miogeosinklin dan eugeosinklin. Eugeosinklin dicirikan oleh aktivitas vulkanik intermiten selama proses sedimentasi, sedangkan miogeosinklin memiliki aktivitas vulkanik yang rendah.
Kedua kelas ditemukan berdampingan dipisahkan oleh geanticline di tengah. Miogeosynclines sekarang dianggap bekas tepian benua seperti yang mengelilingi Samudra Atlantik dan eugeosynclines mewakili persamaan terbalik dan terdeformasi dari cekungan samudra dengan besaran yang lebih kecil seperti cekungan marginal di bagian barat Pasifik, Laut Jepang dan Laut Pasifik. Okhotsk.
Schuchert mengkategorikan geosinklin berdasarkan ukuran, lokasi, dan sejarah evolusi.
Tiga kategori menurutnya adalah sebagai berikut:
(i) Monogeosynclines adalah jalur yang sangat panjang dan sempit. Geosinklin semacam itu terletak di dalam benua atau di sepanjang wilayah pesisir. Mereka disebut ‘mono’ karena hanya melewati satu siklus sedimentasi dan pembentukan gunung. Contohnya adalah geosinklin Appalachian yang dilipat dari periode Ordovisium ke periode Permian.
(ii) Polygeosynclines lebih luas dari monogeosynclines. Geosinklin ini memiliki periode keberadaan yang lebih lama daripada sinklin monogeo. Mereka melewati, melalui lebih dari satu fase orogenesis. Geosinklin Rockies dan Ural adalah contoh poligeosinklin. Barisan pegunungan tersebut menunjukkan antiklin paralel kompleks yang disebut geantiklin.
(iii) Mesogeosynclines dikelilingi oleh benua di semua sisi. Mereka memiliki kedalaman yang lebih besar dan sejarah geologis yang panjang dan kompleks.
- Haug mendefinisikan geosinklin sebagai wilayah perairan dalam dengan panjang yang cukup besar tetapi lebarnya relatif sempit. Haug menggambar peta paleogeografis dunia untuk membuktikan bahwa lipatan pegunungan masa kini berasal dari geosinklin masif di masa lalu. Haug mendalilkan lima daratan utama yang termasuk dalam Era Mesozoikum, yaitu (i) Massa Atlantik Utara (ii) Massa Sino-Siberia (iii) Massa Afrika-Brasil (iv) Massa Australia-India Madagaskar dan (v) Massa Pasifik. Dia mengidentifikasi empat geosinklin yang terletak di antara massa kaku ini: (i) geosinklin Rockies (ii) geosinklin Ural (iii) geosinklin Tethys dan (iv) geosinklin Sirkum-Pasifik. Menurut Haug, fase laut transgresi dan regresi memiliki dampak langsung pada margin litoral geosinklin.
Sedimen yang lebih halus diendapkan secara terpusat di geosinklin sedangkan sedimen yang lebih kasar diendapkan di daerah marjinal di mana kedalaman airnya dangkal. Semua geosinklin tidak memiliki siklus sedimentasi, subsiden, kompresi, dan lipatan sedimen yang sama. Teori Haug dikritik karena gagasannya yang membingungkan.
Peta paleogeografis oleh Haug menunjukkan wilayah daratan yang secara tidak proporsional lebih besar daripada wilayah lautan atau geosinklin. Kritikus mengajukan pertanyaan tentang keberadaan daratan yang begitu besar setelah Era Mesozoikum. Gagasan Haug tentang geosinklin dalam juga tidak dapat diterima karena bukti fosil laut ditemukan di Pegunungan Lipat. Organisme laut tempat asal fosil hanya ditemukan di perairan dangkal. Menurut JW Evans, bentuk dan bentuk geosinklin berubah sesuai dengan perubahan yang terjadi di lingkungan.
Menurut Evans, (i) geosinklin dapat ditempatkan di antara dua daratan, misalnya geosinklin Tethys antara Laurasia dan Gondwanaland; (ii) geosinklin dapat ditemukan di depan gunung atau dataran tinggi, misalnya setelah asal Himalaya ada parit panjang di depan Himalaya yang kemudian diisi dengan sedimen yang mengarah ke pembentukan Indo- dataran Gangga; (iii) geosinklin ditemukan di sepanjang tepian benua; (iv) geosinklin mungkin ada di depan muara sungai.
Menurut Arthur Holmes, pergerakan bumi daripada sedimentasi menyebabkan penurunan geosinklin melalui proses yang panjang dan bertahap, misalnya pengendapan sedimen hingga 12.160 meter di geosinklin Appalachian dapat dimungkinkan selama periode 300.000.000 tahun. Holmes mengidentifikasi empat jenis.
(i) Geosinklin yang Dibentuk oleh Migrasi Magmatik:
Holmes menganggap kerak bumi terbuat dari tiga lapisan:
(a) Lapisan luar granodiorit (tebal 10-12 km);
(b) Amfibolit menengah (tebal 20-25 km); (b) amfibolit menengah (tebal 20-25 km);
(c) Eklogit dan beberapa peridotit. Migrasi magma dari lapisan menengah ke daerah sekitarnya menyebabkan penurunan lapisan atas, yang mengarah ke pembentukan geosinklin.
(ii) Geosinklin yang Dibentuk oleh Metamorfosis:
Lapisan batuan paling bawah bermetamorfosis karena kompresi yang disebabkan oleh konvergensi arus konvektif. Dengan demikian densitas batuan meningkat sehingga terbentuk geosinklin. Holmes percaya bahwa Laut Karibia, bagian barat Laut Mediterania, dan Laut Banda terbentuk oleh proses ini.
(iii) Geosynclines Dibentuk oleh Kompresi:
Subsidensi dapat terjadi pada kerak bumi akibat kompresi. Aktivitas kompresi seperti itu terjadi karena konvergen arus konvektif. Contohnya adalah Teluk Persia dan palung Indo-Gangga.
(iv) Geosinklin Terbentuk karena Lapisan Sialik yang Lebih Tipis:
Ketika kolom arus konveksi naik menyimpang setelah mencapai lapisan bawah kerak bumi, dua kemungkinan muncul, (a) sial terentang karena gaya tarik. Hal ini menyebabkan penipisan lapisan sialic dan pembentukan geosynclines. (b) Massa benua dapat terpecah-pecah membentuk geosinklin. Contohnya ditemukan di bekas geosinklin Ural.
Dustar mengidentifikasi tiga jenis geosinklin dalam klasifikasinya terutama berdasarkan struktur pegunungan, (i) geosinklin antarbenua terletak di antara dua daratan. (Monogeosyncline Schuchert bertepatan dengan tipe ini.) (ii) Geosynclines sirkum-benua terletak di perbatasan benua; (iii) Geosinklin sirkum-samudra ditemukan di sepanjang wilayah pesisir samudra. Geosinklin semacam itu juga disebut jenis geosinklin khusus atau geosinklin unik.
Teori Orogen Geosinklinal Kober:
Ahli geologi Jerman Kober dalam bukunya Der Bauder Erde telah menetapkan hubungan yang rinci dan sistematis antara geosinklin dan massa lempeng benua yang kaku dan pembentukan Pegunungan Lipat. Teori geosinklinal Kober didasarkan pada gaya kontraksi yang dihasilkan akibat pendinginan bumi. Dalam pandangan Kober kekuatan kontraksi bumi menyebabkan gerakan horizontal forelands yang pada gilirannya menekan sedimen menjadi pegunungan besar.
Menurut Kober, pegunungan masa kini menempati situs geosinklin periode awal. Geosinklin atau zona bergerak air telah diidentifikasi sebagai ‘orogen’ oleh Kober. Massa kaku yang mengelilingi geosyncline disebut sebagai ‘kratogen’. Kratogen tersebut termasuk Canadian Shield, Baltic Shield, Siberian Shield, Peninsular India, Chinese Massif, Brazilian Mass, African Shield, dan blok kaku Australia dan Antartika.
Kober menganggap Samudra Pasifik terbentuk ketika geosinklin tengah Pasifik memisahkan foreland Pasifik utara dan selatan yang kemudian terisi air dan tenggelam. Dia mengidentifikasi satuan morfometrik berdasarkan fitur permukaan bumi selama Era Mesozoikum, misalnya, (i) Afrika bersama dengan beberapa bagian milik Samudra Hindia dan Atlantik, (ii) daratan India Australia, (iii) daratan Eurasia, (iv ) Benua Pasifik Utara, (v) Benua Pasifik Selatan, (vi) Amerika Selatan dan Antartika.
Kober telah membatasi enam periode utama pembangunan gunung. Tiga periode pembangunan gunung yang sangat sedikit diketahui terjadi selama Periode Precambria. Ini diikuti oleh dua periode besar selama Era Paleozoikum—orogenesis Caledonian berakhir pada akhir Periode Silur dan orogeni Variscan selesai pada Periode Permo-Karbon. Orogenesis keenam dan terakhir yang disebut orogen Alpine diselesaikan pada Zaman Tersier.
Kober berpendapat bahwa seluruh proses pembentukan gunung melewati tiga tahap yang saling terkait erat satu sama lain.
(i) Litogenesis:
Tahap ini ditandai dengan penciptaan, sedimentasi, dan penurunan geosinklin. Geosynclines terbentuk karena kontraksi yang disebabkan oleh proses pendinginan bumi. Forelands atau kratogen yang berbatasan dengan geosynclines menyerah pada kekuatan penggundulan. Akibatnya, terjadi keausan konstan batuan dan bongkahan besar dari forelands dan pengendapan material yang tererosi di dasar geosinklin. Hal ini menyebabkan penurunan geosinklin. Proses kembar pengendapan sedimen dan penurunan yang dihasilkan menyebabkan pengendapan sedimen lebih lanjut dan peningkatan ketebalan sedimen.
(ii) Orogenesis:
Pada tahap ini sedimen geosynclinal terjepit dan terlipat menjadi pegunungan. Ada konvergensi foreland satu sama lain karena kekuatan kontraksi bumi. Kekuatan tekan yang sangat besar yang dihasilkan oleh forelands yang bergerak ini menghasilkan kontraksi, pemerasan dan lipatan sedimen yang diendapkan di lapisan geosynclinal.
Jajaran pegunungan paralel yang ditemukan di kedua sisi geosinklin disebut oleh Kober sebagai rand ketten yang berarti rentang marjinal. Kober melihat lipatan sedimen geosynclinal bergantung pada intensitas gaya tekan. Kekuatan tekan dengan intensitas normal dan sedang menghasilkan rentang marjinal di dua sisi geosinklin sehingga bagian tengah tidak terpengaruh.
Bagian tengah yang tidak terlipat disebut sebagai zwischengebirge (antara pegunungan) atau massa median. Kober mencoba menjelaskan bentuk dan struktur pegunungan lipatan dalam konteks massa median. Dia melihat geosinklin Thethys berbatasan dengan daratan Eropa di utara dan dengan daratan Afrika di selatan.
Endapan sedimen geosinklin Tethys telah mengalami kompresi besar-besaran karena pergerakan konvergen daratan Eropa (depan) dan foreland Afrika, yang mengarah ke pembentukan sistem pegunungan Alpine. Misalnya, Pyrenees, Betic Cordillera, pegunungan Provence, Carpathians, Pegunungan Alpen, pegunungan Balkan dan pegunungan Kaukasus muncul karena pergerakan ke utara dari dataran Afrika, sementara pegunungan Atlas, Apennines, Dinarides , Hellenides dan Taurides dibentuk oleh gerakan ke selatan dari foreland Eropa.
Contoh massa median seperti itu ditemukan di massa median Hungaria yang terletak di antara Carpathians dan Dinaric Alps di dua sisi. Laut Mediterania adalah massa median yang ditempatkan di antara Pegunungan Pyrenees-Provence di utara dan Pegunungan Atlas dan perluasan timurnya di selatan. Contoh massa median adalah dataran tinggi Anatolia yang terletak di antara Pontic dan Taurus, dan dataran tinggi Iran yang terletak di antara Zagros dan Elburz.
Kober berpendapat bahwa pegunungan lipatan Alpen Asiatik dapat dibagi menjadi dua kategori utama berdasarkan orientasi lipatan: (a) pegunungan yang dibentuk oleh kompresi ke arah utara seperti pegunungan Pontic, Taurus, Kaukasus, Kunlun, Yannan dan Annan, dan (b) rentang yang dibentuk oleh kompresi selatan seperti Zagros, Elburz (Iran), rentang Oman, Himalaya, dll.
Massa median ditemukan dalam berbagai bentuk: (i) dataran tinggi seperti dataran tinggi Tibet antara Kunlun dan Himalaya, Pegunungan Cekungan yang berbatasan dengan pegunungan Wasatch dan Sierra Nevada (AS); (ii) dataran seperti dataran Hongaria yang dibatasi oleh Carpathians dan Dinaric Alps; (iii) lautan seperti Laut Karibia antara pegunungan Amerika tengah dan Hindia Barat.
(iii) Gliptogenesis:
Fase pembangunan gunung ini dicirikan oleh pendakian bertahap pegunungan dan proses penggundulan yang sedang berlangsung oleh agen alami.
Teori geosynclinal Kober memberikan penjelasan yang memuaskan untuk beberapa aspek bangunan gunung. Namun, teori ini memiliki kekurangan. Pertama, kekuatan kontraksi yang dihasilkan oleh pendinginan bumi tidak cukup untuk pembentukan pegunungan besar seperti Himalaya dan Pegunungan Alpen. Kedua, Suess berpendapat bahwa hanya satu sisi geosyncline yang bergerak sementara sisi lainnya tetap statis. Suess menyebut sisi yang bergerak sebagai ‘daerah belakang’ dan sisi stabil sebagai ‘daerah depan’.
Dia berpendapat bahwa Himalaya dibentuk oleh pergerakan Angaraland ke selatan; Gondwanaland tidak bergerak. Pengamatan ini sekarang tidak relevan mengingat Teori Tektonik Lempeng. Bukti paleomagnetisme dan penyebaran dasar laut membuktikan bahwa kedua foreland bergerak menuju satu sama lain. Ketiga, teori Kober telah berhasil menjelaskan pegunungan yang berjajar timur-barat, tetapi yang berjajar utara-selatan hampir tidak dapat dijelaskan berdasarkan teorinya.
Kober, bagaimanapun, telah diberikan penghargaan karena telah mendalilkan pembentukan geosinklin dan peran geosinklin dalam pembentukan gunung.
Konsep Modern Geosyncline:
Gagasan tentang geosinklin mengalami perubahan signifikan dengan diperkenalkannya Teori Tektonik Lempeng. Tepian kontinen yang ditempatkan di sepanjang tepian lempeng yang dikenal dengan gerakan subduksi, tumbukan, atau patahan transformasi disebut tepian aktif, sedangkan tepian kontinental yang bergeser menjauhi sumbu sebaran disebut pasif.
Misalnya, di pantai timur Amerika Utara, tepi benua pasif terus mengendapkan sedimen dengan gerakan bertahap benua menjauh dari sumbu penyebaran. Litosfer menjadi lebih dingin dan lebih padat dengan kecepatan yang dipercepat disertai dengan dasar laut yang semakin dalam dari batas pasif, karena sedimen terus terendapkan di dasar laut. Kolom sedimen yang begitu tebal di sepanjang perbatasan batas pasif disebut geosinklin.
Studi yang dilakukan selama fase kedua abad ke-20 mengungkapkan bahwa geosinklin adalah benda padat yang terakumulasi dengan cepat yang terletak sejajar dengan benua. Gagasan kuno tentang geosinklin atau palung intra-kratonik yang dibatasi oleh pegunungan yang berkontribusi terhadap sedimen perlu ditinggalkan. Akumulasi sedimen dapat terjadi di landas kontinen dan lereng atau di palung atau parit.
Saat ini, istilah ‘geoklin’ digunakan karena struktur geosinklin bukanlah palung dua sisi; sebaliknya, lebih terbuka ke arah laut.
Geoklin tepi benua pasif dapat dibagi menjadi dua jenis: miogeoklin atau irisan sedimen air dangkal yang berasal dari laut yang merupakan landas kontinen; dan eugeoclines atau irisan sedimen laut dalam yang diendapkan di kaki lereng benua dan terletak di atas kerak samudera. Kedua jenis geoklin dibuat oleh sedimen yang terakumulasi disertai dengan penurunan litosfer secara perlahan.
Di Teluk Meksiko, sedimen miogeocline mencapai ketebalan 20 km di pinggiran luar landas kontinen. Sedimen Eugeocline ditemukan di kerak samudera tepat di atas gunung berapi samudera. Akumulasi sedimen yang tidak terputus di miogeoklin selama sekitar 200 juta tahun telah dimungkinkan karena tenggelamnya kerak akibat pemuatan sedimen. Daerah miogeocline memiliki kepentingan ekonomi yang besar karena ketersediaan minyak mineral.
