Paleogen
dan Neogen merupakan bagian dari Zaman Tersier (70-2 juta tahun yang lalu),
dengan Paleogen yang terdiri atas Paleosen, Eosen dan Oligosen dan Neogen yang
terdiri atas Miosen dan Pliosen. Tiap zamannya memiliki karakteristik, baik
dari unsur kehidupan, cekungan sedimen, pengisi cekungan sedimen hingga
aktivitas tektonik yang berlangsung pada zamannya. Kondisi pada awal Paleogen
merupakan kondisi dimana terbentuknya awal dari sebuah cekungan, mulai ada
suplai sedimen yang mengisi cekungan yang umumnya disebut dengan cekungan
pra-Tersier. Kondisi awal cekungan, untuk di daerah fore-arc atau
sepanjang zona tumbukan kerak samudera (Samudera Hindia) dan kerak benua
(Indo-Asia) berupa laut tengah hingga dalam (zona batial) hingga terendapkan
batulempung hingga batupasir halus. Contohnya yang terjadi pada daerah
Banjarnegara - Purbalingga, dimana pada Paleogen Akhir merupakan laut dalam
yang dipengaruhi kegiatan tektonik aktif sehingga terjadi longsoran-longsoran
bawah laut yang mengakibatkan terjadinya endapan turbidit Formasi Worawari.
Pada akhir Paleogen Atas terjadi pula longsoran – longsoran yang mengakibatkan
terbentuknya endapan olistostrom Formasi Worawari yang tersusun oleh matriks
lempung dan bongkah - bongkah batugamping numulit, batupasir kasar - sangat
kasar, serta konglomerat. Setelah itu pada umur N3 terjadi pengangkatan yang
diikuti oleh pendangkalan dan akhirnya diikuti proses erosi. Sebagai akibatnya
terjadi rumpang umur antara Formasi Worawari yang paling muda berumur N2 dengan
Formasi Merawu yang berumur paling tua N4.
Selama fase
peregangan (Eosen-Oligosen), arah peregangan berarah timur laut - barat daya,
Kemudian pada permukaan Neogen (Oligo-Miosen), jalur penujaman baru terbentuk
di selatan Jawa dan menerus hingga sekarang serta menghasilkan sistem sesar
naik yang dimulai dari selatan (Cileuteuh) bergerak semakin muda ke utara,
sesuai dengan yang dikenal dengan thrust fold belt system. Sistem sesar
naik yang mempunyai pola barat timur ini ditemukan pada daerah jalur selatan
dari cekungan Jawa Barat Utara.
Bukti pendukung interpretasi yang menyatakan bahwa
cekungan tersebut pada awalnya bukan merupakan back-arc basin
adalah adanya arah peregangan dari rifting di Jawa Barat Utara hampir
tegak lurus dengan arah zona tumbukan (subduction zone) saat ini.
Berdasarkan kondisi geologi dan geofisika, tektonik
Neogen Indonesia terbagi menjadi 6 (enam) bagian orogen (Gambar 1), yakni:
Sunda, Barisan, Talaut, Sulawesi, Banda, dan Melanesia.
Gambar 1. Pembagian
Tektonika Neogen Wilayah Indonesia.
Orogen
Sunda pada daerah ini mempengaruhi Jawa dan Nusa Tenggara Barat. Pada orogen
ini Lempeng Samudra Lautan Hindia menunjam di bawah ujung selatan Lempeng Benua
Asia Tenggara dengan kecepatan sekitar 7cm/tahun. Sistem subduksi ini
menghasilkan busur gunung api sepanjang Jawa dan Nusa Tenggara. Di belakang
busur gunung api ini (di Laut Jawa) terbentuk cekungan sedimen yang dikenal
mempunyai kandungan minyak dan gas bumi. Orogen ini juga mengakibatkan
terbentuknya sesar-sesar regional yang memanjang barat-timur di bagian utara P.
Jawa dan menerus sampai di utara P. Flores. Orogen Barisan, yang dimulai pada
Akhir Neogen, menyebabkan sistem subduksi, dimana Lempeng Samudra Hindia
menunjam di bawah Lempeng Benua Asia Tenggara dengan kecepatan 7cm/tahun. Subduksi
mencong (oblique) 50o-65o ini membentuk busur gunung api
Bukit Barisan sepanjang Pulau Sumatra. Sistem subduksi ini juga membentuk tiga
cekungan besar Sumatra yang mempunyai cadangan minyak dan gas bumi besar; yakni
Cekungan Sumatra Selatan, Cekungan Sumatra Tengah dan Cekungan Sumatra Utara. Di samping itu beberapa cekungan sedimen
juga terbentuk di depan busur gunung api.