Ngarai Sianok yang terbentuk akibat adanya patahan Semangko.
Sesar atau Patahan Semangko (bahasa Inggris: Great Sumatran Fault, "Sesar Besar Sumatra") adalah bentukan geologi yang membentang di Pulau Sumatra dari utara ke selatan, dimulai dari Aceh hingga Teluk Semangka di Lampung. Patahan inilah membentuk Pegunungan Barisan, suatu rangkaian dataran tinggi di sisi barat pulau ini. Patahan Semangko berusia relatif muda dan paling mudah terlihat di daerah Ngarai Sianok dan Lembah Anai di dekat Kota Bukittinggi. Patahan ini adalah patahan paling aktif secara seismik dan terpanjang di Indonesia dengan panjang 1,900 km, membentang dari provinsi Aceh hingga Lampung. Patahan ini menjadi ancaman besar bagi penduduk Sumatra (terutama wilayah pesisir selatan), dengan ancaman gempa bumi yang sangat tinggi. Sesar Semangko menjadi salah satu patahan aktif yang paling berbahaya di Indonesia, bersamaan dengan Sesar Naik Flores, dan Sesar Palu-Koro.
Pulau Sumatra, Indonesia, terletak di area seismik yang tinggi di dunia. Selain adanya zona subduksi dan asosiasi busur sunda di bagian pantai barat pulau tersebut, Sumatra juga mempunyai sesarstrike-slip yang besar, yang biasa disebut Sesar Sumatra besar (Great sumatran fault), yang menggerakkan sepanjang pulau. Zona sesar ini mengakomodir sebagian besar gerakan strike-slip yang berasosiasi dengan konvergen oblique antara Lempeng Indo-Australia dan Lempeng Eurasia. Sesar tersebut berakhir di utara tepat dibawah kota Banda Aceh, yang pernah porak-poranda pada Gempa bumi samudra hindia pada tahun 2004 lalu. Semenjak gempa tersebut, tekanan pada Sesar Sumatra meningkat secara signifikan, terutama di wilayah utara. Patahan ini merupakan patahan geser, seperti patahan San Andreas di California.
Patahan Semangko terletak di antara Zona Semangko patahan Lampung. Bagian selatan dari blok Semangko terbagi menjadi bentang alam menjadi seperti pegunungan Semangko, Depresi Ulehbeluh dan Walima, Horst Ratai dan Depresi Teluk Belitung. Sedangkan bagian utara blok Semangko berbentuk seperti Dome (diameter +40 Km). Patahan Semangko adalah bentukan geologi yang membentang di pulau Sumatra dari selatan ke utara. Patahan inilah yang membentuk pegunungan Barisan, suatu rangkaian dataran tinggi di sisi barat pulau Sumatra. Patahan ini relatif lebih muda dan paling mudah terlihat di daerah ngarai Sianok dan Lembah Anai di dekat kota Padang Panjang.
Ngarai Sianok di Bukittinggi, wujud dari Sesar Semangko
Terbentuknya Patahan Semangko bermula sejak jutaan tahun lampau saat Lempeng (Samudra) Hindia-Australia menabrak secara menyerong bagian barat Sumatra yang menjadi bagian dari Lempeng (Benua) Eurasia. Tabrakan menyerong ini memicu munculnya 2 komponen gaya. Komponen pertama bersifat tegak lurus, menyeret ujung Lempeng Hindia masuk ke bawah Lempeng Sumatra. Batas kedua lempeng ini sampai kedalaman 40 kilometer umumnya mempunyai sifat regas dan di beberapa tempat terekat erat. Suatu saat, tekanan yang terhimpun tidak sanggup lagi ditahan sehingga menghasilkan gempa bumi yang berpusat di sekitar zona penunjaman atau zona subduksi. Setelah itu, bidang kontak akan merekat lagi sampai suatu saat nanti kembali terjadi gempa bumi besar. Gempa di zona inilah yang sering memicu terjadinya tsunami, sebagaimana terjadi di Aceh pada 26 Desember 2004. Adapun komponen kedua berupa gaya horizontal yang sejajar arah palung dan menyeret bagian barat pulau ini ke arah barat laut. Gaya inilah yang menciptakan retakan memanjang sejajar batas lempeng, yang kemudian dikenal sebagai Patahan Besar Sumatra. Geolog Katili dalam The Great Sumatran Fault (1967) menyebutkan, retakan ini terbentuk pada periode Miosen Tengah atau sekitar 13 juta tahun lalu. Lempeng Bumi di bagian barat Patahan Sumatra ini senantiasa bergerak ke arah barat laut dengan kecepatan 10 milimeter per tahun sampai 30 mm per tahun relatif terhadap bagian di timurnya. Sebagaimana di zona subduksi, bidang Patahan Sumatra ini sampai kedalaman 10 kilometer-20 km terkunci erat sehingga terjadi akumulasi tekanan. Suatu saat, tekanan yang terkumpul sudah demikian besar sehingga bidang kontak di zona patahan tidak kuat lagi menahan dan kemudian pecah. Batuan di kanan-kirinya melenting tiba-tiba dengan kuat sehingga terjadilah gempa bumi besar. Setelah gempa, bidang patahan akan kembali merekat dan terkunci lagi dan mengumpulkan tekanan elastik sampai suatu hari nanti terjadi gempa bumi besar lagi. Pusat gempa di Patahan Sumatra pada umumnya dangkal dan dekat dengan permukiman. Dampak energi yang dilepas dirasakan sangat keras dan biasanya sangat merusak. Apalagi gempa bumi di zona patahan selalu disertai gerakan horizontal yang menyebabkan retaknya tanah yang akan merobohkan bangunan di atasnya. Topografi di sepanjang zona patahan yang dikepung Bukit Barisan juga bisa memicu tanah longsor. Adapun lapisan tanah yang dilapisi abu vulkanik semakin memperkuat efek guncangan gempa. Beberapa tempat di Patahan Semangko merupakan pula zona lemah yang ditembus magma dari dalam bumi. Getaran gempa bumi bisa menyebabkan air permukaan bersentuhan dengan magma. Karena itu, pada saat gempa bumi, kerap terjadi letupan uap (letupan freatik) yang dapat diikuti munculnya gas beracun, sebagaimana terjadi di Suoh, Lampung, pada 1933.
Signifikansi geologis
Sesar Besar Sumatera adalah bagian dari sistem dimana partisi regangan pertama kali dijelaskan dalam tektonik lempeng.[2] Konvergensi antara Lempeng Indo-Australia dan Lempeng Sunda tidak tegak lurus dengan batas lempeng di wilayah ini. Sebaliknya, kedua lempeng bergerak pada sudut miring. Sebagian besar regangan konvergen diakomodasi oleh gerakan dorong pada batas lempeng sesar "megathrust" yang mendefinisikan Palung Sunda. Namun gerak miring (bagian dari gerak lempeng yang sejajar dengan batas lempeng) diakomodasi oleh Sesar Besar Sumatera, yang membentang di sepanjang Busur Sunda vulkanik.
Daerah antara sesar dorong batas lempeng utama dan sesar Sumatera Besar membentuk “lempeng sliver” yang meliputi seluruh busur depan lepas pantai, pulau-pulau busur depan, dan sebagian Sumatera di sebelah barat Sesar Besar Sumatera. Pelat sliver ini bukan satu blok kaku, dan detail deformasi internalnya sedang diselidiki secara aktif.[3]
^Bradley, Kyle (2016). "Implications of the diffuse deformation of the Indian Ocean lithosphere for slip partitioning of oblique plate convergence in Sumatra". Journal of Geophysical Research. 121: 572–591. Bibcode:2017JGRB..122..572B. doi:10.1002/2016JB013549.
