Pulau Sumatra terletak di baratdaya dari
Kontinen Sundaland dan merupakan jalur konvergensi antara Lempeng
Hindia-Australia yang menyusup di sebelah barat Lempeng Eurasia/Sundaland.
Konvergensi lempeng menghasilkan subduksi sepanjang Palung Sunda dan pergerakan
lateral menganan dari Sistem Sesar Sumatra.
Subduksi dari Lempeng Hindia-Australia
dengan batas Lempeng Asia pada masa Paleogen diperkirakan telah menyebabkan
rotasi Lempeng Asia termasuk Sumatra searah jarum jam. Perubahan posisi Sumatra
yang sebelumnya berarah E-W menjadi SE-NW dimulai pada Eosen-Oligosen.
Perubahan tersebut juga mengindikasikan meningkatnya pergerakan sesar mendatar
Sumatra seiring dengan rotasi. Subduksi oblique dan pengaruh sistem
mendatar Sumatra menjadikan kompleksitas regim stress dan pola strain
pada Sumatra (Darman dan Sidi, 2000)
Pulau Sumatra diinterpretasikan dibentuk
oleh kolisi dan suturing dari mikrokontinen di Akhir Pra-Tersier
(Pulunggono dan Cameron, 1984; dalam Barber dkk, 2005). Sekarang Lempeng
Samudera Hindia subduksi di bawah Lempeng Benua Eurasia pada arah N20 E dengan
rata-rata pergerakannya 6 – 7 cm/tahun. Konfigurasi cekungan pada daerah
Sumatra berhubungan langsung dengan kehadiran dari subduksi yang menyebabkan non-volcanic
fore-arc dan volcano-plutonik back-arc. Sumatra dapat dibagi menjadi
5 bagian (Darman dan Sidi, 2000):
- Sunda
outer-arc ridge, berada sepanjang batas cekungan fore-arc
Sunda dan yang memisahkan dari lereng trench.
- Cekungan
Fore-arc Sunda, terbentang antara akresi non-vulkanik punggungan outer-arc
dengan bagian di bawah permukaan dan volkanik back-arc Sumatra.
- Cekungan
Back-arc Sumatra, meliputi Cekungan Sumatra Utara, Tengah, dan
Selatan. Sistem ini berkembang sejalan dengan depresi yang berbeda pada
bagian bawah Bukit Barisan.
- Bukit
Barisan, terjadi pada bagian axial dari pulaunya dan terbentuk terutama
pada Perm-Karbon hingga batuan Mesozoik.
- Intra-arc
Sumatra, dipisahkan oleh uplift berikutnya dan erosi dari daerah
pengendapan terdahulu sehingga memiliki litologi yang mirip pada fore-arc
dan back-arc basin.