Pembentukan Pulau Sumatera adalah hasil dari proses geologis yang sangat kompleks dan berlangsung selama jutaan tahun. Faktor utamanya adalah interaksi lempeng tektonik di wilayah tersebut.
Berikut analisisnya berdasarkan aspek geologi:
* Zona Subduksi (Penunjaman Lempeng):
* Lokasi Sumatera berada di tepi Lempeng Eurasia (secara lebih spesifik, Lempeng Mikro Sunda). Di sebelah barat daya pulau ini, Lempeng Indo-Australia bergerak ke arah utara-timur laut dan menunjam (menyusup) ke bawah Lempeng Sunda.
* Proses subduksi ini adalah mesin utama pembentukan Sumatera. Lempeng Indo-Australia yang lebih padat masuk ke dalam mantel bumi di bawah Lempeng Sunda.
* Pembentukan Busur Vulkanik (Pegunungan Bukit Barisan):
* Ketika lempeng samudra (Indo-Australia) menunjam ke kedalaman tertentu, suhu dan tekanan meningkat. Hal ini menyebabkan batuan pada lempeng yang menunjam dan mantel di atasnya meleleh, membentuk magma.
* Magma yang bersifat lebih ringan ini kemudian naik ke permukaan melalui rekahan-rekahan di Lempeng Sunda.
* Aktivitas magma ini membentuk rangkaian gunung api yang membentang dari ujung utara (Aceh) hingga selatan (Lampung) pulau ini. Rangkaian inilah yang dikenal sebagai Pegunungan Bukit Barisan, yang merupakan tulang punggung (backbone) Pulau Sumatera. Ini adalah ciri khas busur vulkanik (volcanic arc) yang terbentuk di atas zona subduksi.
* Pembentukan Patahan Besar Sumatera (Great Sumatran Fault):
* Arah pergerakan Lempeng Indo-Australia tidak tegak lurus sempurna terhadap palung subduksi (tidak orthogonal), melainkan sedikit miring (oblique convergence).
* Konvergensi miring ini menghasilkan komponen gaya geser (shear stress) selain gaya tekan. Tegangan geser ini diakomodasi oleh terbentuknya sistem patahan geser raksasa yang sejajar dengan busur vulkanik dan palung, yaitu Patahan Besar Sumatera (Great Sumatran Fault).
* Patahan ini merupakan patahan geser menganan (dextral strike-slip fault) yang sangat aktif dan menjadi sumber utama gempa bumi darat di Sumatera. Patahan ini membelah Pegunungan Bukit Barisan.
* Akresi Terrane (Penempelan Daratan Asing):
* Sebelum proses subduksi modern ini dominan, inti Pulau Sumatera kemungkinan terbentuk dari hasil penempelan atau penambahan fragmen-fragmen kerak benua atau busur kepulauan yang lebih tua (dikenal sebagai terranes) ke tepi Lempeng Sunda. Proses ini diperkirakan terjadi pada Era Mesozoikum. Batuan-batuan dasar (basement rocks) yang lebih tua di beberapa bagian Sumatera merupakan bukti dari proses akresi ini.
* Pembentukan Cekungan Sedimen:
* Aktivitas tektonik subduksi dan patahan juga menyebabkan terbentuknya cekungan-cekungan sedimen di sekitar busur vulkanik.
* Cekungan Busur Muka (Forearc Basin): Terletak di antara palung subduksi dan busur vulkanik (Pegunungan Bukit Barisan). Wilayah ini mencakup pulau-pulau di lepas pantai barat Sumatera (seperti Nias, Mentawai, Enggano) dan bagian landai di pesisir barat. Cekungan ini menerima sedimen dari erosi pegunungan dan material dari prisma akresi di dekat palung.
* Cekungan Busur Belakang (Backarc Basin): Terletak di sebelah timur Pegunungan Bukit Barisan. Ini adalah wilayah dataran rendah yang luas di pantai timur Sumatera. Cekungan ini mengalami penurunan (subsidence) dan terisi oleh sedimen tebal yang berasal dari erosi Pegunungan Bukit Barisan. Cekungan ini kaya akan sumber daya alam seperti minyak bumi dan gas alam serta batu bara.
Pulau Sumatera adalah sebuah pulau busur kontinental (continental arc island) yang terbentuk terutama akibat proses subduksi Lempeng Indo-Australia di bawah Lempeng Sunda. Proses ini menghasilkan busur vulkanik (Pegunungan Bukit Barisan), sistem patahan geser besar (Great Sumatran Fault), serta cekungan-cekungan sedimen di bagian depan (forearc) dan belakang (backarc) busur. Sejarah geologi yang lebih tua juga melibatkan penempelan terrane. Hingga saat ini, Sumatera tetap menjadi wilayah yang sangat aktif secara geologi, ditandai dengan aktivitas vulkanik dan seismik (gempa bumi) yang tinggi sebagai manifestasi dari proses tektonik yang terus berlangsung.