Buku Geologi Gunung API Purba

GEOLOGI GUNUNG API PURBA

Sutikno Bronto

GEOLOGI GUNUNG API API PURBA

Badan Geologi 2010

ISBN 978-602-9105-01-8

Geologi Gunung Api Purba PEMBINA

Kepala Badan Geologi

PENGARAH

Sekretaris Badan Geologi

PENULIS

Sutikno Bronto

EDITOR

Udi Hartono Nana Suwarna Suwarna

JURU GAMBAR

Novan P. P. M. Mustofa

DESAINER COVER

Gunawan

PENATA LETAK

Rian Koswara

PENERBIT

Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Jl. Diponegoro No. 57 Bandung - 40122, Telp. Telp. 022 - 7215297, Faks. 022-7218154 website: http://.www http://.www.bgl.esdm.go.id; .bgl.esdm.go.id; e-mail:geologi@bg e-mail:[email protected] l.esdm.go.id

Hak Cipta 2010 Badan Geologi, Kementerian ESDM

KATA SAMBUTAN

Menara-menara alami gunung api yang menjulang itu, membentang sepanjang Pulau Sumatra, Pulau Jawa, Nusa Tenggara, Sulawesi, dan Kepulauan Maluku. Di dasar laut pun terdapat gunung api aktif, yang sewaktu-waktu meletus. Namun, sesungguhnya, Indonesia Indones ia bukan hanya mempunyai gunung api aktif berumur Kuarter, tetapi juga mempunyai batuan gunung api berumur Tersier sampai Pratersier. Saat ini, penelitian lebih terpusat dan menjadi prioritas utama pada gunung api aktif, karena besarnya nilai kemanusiaan yang melekat dengan gunung api tersebut. Lereng-lereng gunung api dengan tanahnya yang subur, kini telah dipadati penduduk yang harus menjadi tujuan utama dalam upaya penyelamatan ketika gunung itu meletus. Rintisan penelitian gunung api purba, yaitu gunung api yang pernah aktif pada masa lampau, tetapi sekarang sudah mati dan tererosi, yang penampakannya tidak sejelas gunung api aktif, akan memberikan sumbangan bagi pengembangan ilmu geologi gunung api dan ilmu kebumian pada umumnya. Penelitian gunung api purba mempunyai manfaat terapan, yaitu untuk mendukung upaya pencarian sumber baru energi dan mineral, serta pengelolaan lingkungan geologi. Informasi geologi gunung api purba akan memberikan pemahaman mengenai perilaku gunung api sejak masa lalu, lal u, sehingga bermanfaat untuk mitigasi bencana geologi. Dengan terbitnya buku Geologi Gunung Api Purba Purba ini, saya memberikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada penulis, Prof. Dr. Sutikno Bronto (salah seorang peneliti) dari Badan Geologi. Buku ini akan memberikan sumbangan berharga bagi perkembangan ilmu kegunungapian khususnya, dan akan memperkaya khasanah ilmu kebumian. Diharapkan buku ini dapat menginspirasi dan memberikan dorongan bagi kegiatan penelitian dan pendidikan ilmu kebumian di Indonesia, sekaligus mampu menciptakan gagasan-gagasan baru tentang sumber daya geologi, lingkungan geologi, dan mitigasi bencana geologi, serta bermanfaat dalam menunjang peningkatan kesejahteraan dan perlindungan Bangsa dan Negara Kesatuan Republik Indonesia.

Kepala Badan Geologi

Dr. R. Sukhyar

v

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pengasih atas rahmat yang diberikan-Nya sehingga penyusunan buku ini dapat diselesai kan. Buku berjudul Geologi Gunung Api Purba ini dimaksudkan untuk membuka pemikiran baru mengenai ilmu kebumian, khususnya di daerah berbatuan gunung api seperti halnya di Indonesia. Sekalipun di daerah ini banyak gunung api, pembelajaran geologi selama ini lebih banyak mengacu kepada pemikiran pandangan geologi sedimenter sehingga analisis terhadap peristiwa geologi dan terapan di bidang penemuan sumber daya serta penanganan bencana geologi masih kurang sesuai. Untuk memahami geologi gunung api purba, pada awal pembahasan disampaikan kejadian kegunungapian pada masa kini, baik menyangkut asal-usul, proses maupun hasil kegiatan. Data geologi gunung api masa kini tersebut kemudian digunakan sebagai dasar untuk menganalisis keberadaan gunung api purba. Dengan asumsi bahwa peristiwa geologi gunung api pada masa kini juga pernah terjadi pada masa lalu. Pada bab terakhir dikemukakan beberapa contoh hasil penelitian geologi gunung api purba di beberapa wilayah di Indonesia. Penelitian ini masih bersifat pendahuluan sehingga diperlukan penelitian lanjutan pada masa mendatang. Dengan selesainya penyusunan buku ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Kepala Badan Geologi beserta jajaran pimpinan di bawahnya, yang telah membantu mulai dari persiapan penulisan sampai dengan penerbitan. Penghargaan juga penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Ir. Nana Suwarna dan Prof. Ris. Dr. Ir. Udi Hartono, yang telah bersusah payah menelaah dan memberikan masukan selama dilakukan penyusunan buku ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Saudara Novan Priyagus Mirza Mustofa A.Md., yang dengan tekun telah membantu menyiapkan dan menyusun gambar di dalam naskah. Kepada saudara Rian Koswara dan Gunawan, staf Badan Geologi, juga diucapkan terima kasih atas bantuannya dalam persiapan penerbitan buku. Diharapkan buku ini dapat dimanfaatkan untuk mengembangkan ilmu kebumian terutama yang terkait dengan kegunungapian serta penerapannya dalam rangka penemuan sumber-sumber baru energi dan mineral, serta pengelolaan lingkungan dan bencana geologi. Untuk lebih menyempurnakan isi buku ini pada waktu mendatang maka kritik dan saran dari para pembaca sangat penulis harapkan. Semoga buku ini dapat bermanfaat untuk kita semua. Amin.

Penulis,

Sutikno Bronto

vii

ISBN 978-602-9105-01-8

DAFTAR ISI Kata Sambutan ........................................................................................................................................... Prakata

v

.......................................................................................................................................................

vii

Daftar Isi ....................................................................................................................................................

ix

BAB 1 Pendahuluan ..................................................................................................................................

1

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Latar Belakang ....................................................................................................................... Permasalahan ........................................................................................................................ Maksud dan Tujuan ................................................................................................................. Pengertian dasar ...................................................................................................................... Ruang Lingkup dan Sistematika ..............................................................................................

1 1 3 4 7

BAB 2 Magma ...........................................................................................................................................

9

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

Denisi Magma ....................................................................................................................... Asal-Usul Magma .................................................................................................................... Sifat-Sifat Fisik Magma ........................................................................................................... Sifat-Sifat Kimiawi Magma ..................................................................................................... Hubungan Gunung Api, Tataan Tektonika, dan Komposisi Magma ........................................ Ringkasan ................................................................................................................................

9 9 11 13 15 18

BAB 3 Bentuk dan Struktur Gunung Api ...................................................................................................

21

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

Gunung Api Monogenesis ....................................................................................................... Gunung Api Komposit dan Jamak ........................................................................................... Kompleks Gunung Api ............................................................................................................. Gunung Api Kaldera ................................................................................................................ Gunung Api Perisai .................................................................................................................. Ringkasan ................................................................................................................................

22 23 28 28 31 32

BAB 4 Erupsi Gunung Api .........................................................................................................................

33

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8

Pengertian ................................................................................................................................ Klasikasi erupsi berdasar asal-usul bahan penyusun ............................................................. Klasikasi erupsi berdasar sifat kegiatan ................................................................................ Klasikasi erupsi berdasar lokasi ............................................................................................ Mekanisme Erupsi ................................................................................................................... Tipe Erupsi Gunung Api .......................................................................................................... Indeks Letusan Gunung Api .................................................................................................... Ringkasan ................................................................................................................................

33 34 35 37 37 40 45 47

BAB 5 Batuan Gunung Api ........................................................................................................................

49

5.1 Dasar-dasar Penamaan Batuan ............................................................................................... 5.2 Pengertian Batuan Gunung Api ..............................................................................................

49 51

ix

5.3 Penamaan Batuan Gunung Api secara Pemerian .................................................................... 5.3.1 Lava Koheren ................................................................................................................ 5.3.2 Batuan Klastika Gunung Api ......................................................................................... 5.4 Penamaan Batuan Gunung api Secara Genesis ........................................................................ 5.4.1 Lava Koheren ................................................................................................................. 5.4.2 Batuan Klastika Gunung api .......................................................................................... 5.5 Penamaan Tuf .......................................................................................................................... 5.5.1 Pengertian secara Deskripsi ....................................................................................... 5.5.2 Pengertian secara Genesis ............................................................................................ 5.5.3 Permasalahan ............................................................................................................. 5.6 Penamaan Breksi Gunung Api ............................................................................................... 5.6.1 Pengertian secara Deskriptif ....................................................................................... 5.6.2 Pengertian secara Genesis .......................................................................................... 5.7 Ringkasan ...............................................................................................................................

53 53 55 56 56 63 73 73 73 73 74 74 75 76

BAB 6 Konsep Dasar Gunung Api Purba ...................................................................................................

77

6.1 6.2 6.3 6.4

Pengertian Gunung Api Purba ................................................................................................. Pandangan Geologi Sedimenter ............................................................................................... Pandangan Geologi Gunung Api ............................................................................................. Ringkasan ................................................................................................................................

77 77 79 82

BAB 7 Pengenalan Gunung Api purba ........................................................................................................

83

7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9

Pendekatan Inderaja dan Geomorfologi ................................................................................... Pendekatan Analisis Peta Geologi ........................................................................................... Pendekatan Stratigra dan Litofasies Gunung Api ............................................. ...................... Pendekatan Sedimentologi ...................................................................................................... Pendekatan Struktur Geologi ................................................................................................... Pendekatan Petrologi-Geokimia .............................................................................................. Analisis Data Pemboran ........................................................................................................... Pendekatan Analisis Geosika ................................................................................................. Ringkasan ................................................................................................................................

83 85 89 93 95 99 99 99 101

BAB 8 Studi Kasus Gunung Api Purba ......................................................................................................

103

8.1 Gunung Api Purba di Pegunungan Selatan Yogyakarta-Jawa Tengah ..................................... 8.1.1 Kelompok Gunung Api Purba Parangtritis - Imogiri ................................................ 8.1.2 Kelompok Gunung Api Purba Baturagung - Bayat ................................................... 8.1.3 Kelompok Gunung Api Purba Wonogiri - Wediombo .............................................. 8.1.4 Kelompok Gunung Api Purba Karangtengah - Pacitan ............................................ 8.2 Gunung Api Purba di Jawa Barat - Banten ............................................................................. 8.3 Gunung Api Purba di Jawa Bagian Utara ................................................................................ 8.4 Gunung Api Purba di Lampung dan NAD .............................................................................. 8.4.1 Gunung Api Purba di Lampung ................................................................................. 8.4.2 Gunung Api Purba di Nanggroe Aceh Darussalam ..................................................... 8.5 Gunung Api Purba di Kalimantan dan Sulawesi ...................................................................... 8.6 Ringkasan ................................................................................................................................

103 104 113 117 122 124 130 134 134 136 139 141

Daftar Pustaka ............................................................................................................................................

143

Riwayat Singkat Penulis .............................................................................................................................

153

x

1

Geologi Gunung Api Purba

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia ternyata tidak hanya mempunyai banyak gunung api berumur Kuarter (kurang dari 2 juta tahun yang lalu) dan aktif masa kini, tetapi juga mempunyai batuan gunung api berumur Tersier dan Pratersier yang tersebar sangat melimpah. Berdasarkan keterdapatan batuan gunung api yang tersingkap di permukaan, maka kegiatan gunung api di Indonesia sudah dimulai sejak Zaman Perem (280 - 260 jtl.). Hal itu dibuktikan dengan tersingkapnya batuan gunung api berumur Perem di Sumatera yang dikelompokkan ke dalam Formasi Silungkang, Palepat, dan Gunung Api Panti (Rosidi dkk., 1976; Rock dkk., 1983; Hartono dkk., 1996). Vulkanisme sangat tua di Kalimantan berumur Trias, ditandai oleh batuan Gunung Api Jambu (209 ± 5 jtl), Sekadau dan Formasi Kuayan (Heryanto dkk., 1993; Margono dkk., 1995; Nila dkk., 1995; Rusmana dan Pieters, 1993; Pieters dkk., 1993a), serta Formasi Haruyan yang berumur Kapur ( 82,93 ± 2,21 jtl – 66,27 ± 11,63 jtl.; Rustandi dkk., 1995; Hartono, 1997). Di Jawa sendiri batuan gunung api tertua diperkirakan berumur Kapur-Eosen, yakni Formasi Jatibarang (Martodjojo, 2003). Pada Zaman Tersier batuan gunung api sangat melimpah di Indonesia, yang dikenal dengan nama Old Andesite Formation (van Bemmelen, 1949). Batuan gunung api Tersier yang tersebar sangat luas di Sumatera, mulai dari Nanggroe Aceh Darussalam (Formasi Breueh dan Batuan Gunung Api Pulau Weh; Bennet dkk., 1981) sampai dengan Sumatera Selatan dan Lampung, yang dikenal dengan nama Formasi Hulusimpang (misal Aldiss dkk., 1983; Rock dkk., 1983; Suwarna dan Suharsono, 1984; Gafoer dkk., 1992; Endarto dan Sukido, 1994; Suwarna dkk., 2007; Gafoer dkk., 2010). Di Jawa, batuan gunung api Tersier antara lain dikelompokkan ke dalam Formasi Jampang, Formasi Semilir, dan Formasi Nglanggeran (misal: Budhitrisna, 1986; Surono dkk., 1992). Jalur batuan gunung api Tersier itu menerus ke timur hingga Pulau Bali dan Nusa Tenggara (Suwarna dkk., 1989; Andi Mangga dkk., 1994; Noya dkk., 1997; Purbohadiwidjojo dkk., 1998). Di Kalimantan, batuan gunung api Tersier dikelompokkan ke dalam Batuan Gunung Api Piyabung, Nyaan, Muller, Jelai, dan Meragoh, serta kelompok Batuan Terobosan Sintang (Suwarna dan Apandi, 2010; Abidin dkk., 1993; Baharuddin dkk., 1993; Heryanto dkk., 1993; Pieters dkk., 1993a & b; Heryanto dkk., 1995; Heryanto dan Abidin, 1995). Di Sulawesi batuan gunung api Tersier tersebar mulai dari Talaud (Sukamto dan Suwarna, 1986), Sulawesi Utara (Bachri, 2006) sampai dengan Sulawesi Selatan (Sukamto, 1982; Sukamto dan Supriatna, 1982). Di daerah Maluku batuan gunung api Tersier antara lain dilaporkan oleh Yasin (1980), Tjokrosapoetro dkk. (1993), dan Sudana dkk. (1994) sedangkan di Papua oleh Masria dkk. (1981) dan Baharuddin dan Rusmana (2007). 1.2 Permasalahan Sekalipun gunung api dan batuan hasil kegiatannya di Indonesia sangat melimpah, pembelajaran geologi gunung api selama ini, baik melalui pendidikan maupun penelitian, masih kurang berkembang. Penelitian secara vulkanologis terhadap gunung api tersebut masih sangat terbatas pada gunung api aktif masa kini saja. Penelitian dasar kegunungapian ini pun lebih banyak dimaksudkan untuk mendukung usaha penanggulangan bahaya letusan gunung api, yang bersifat sosial atau non proft oriented , seperti tercermin di dalam tugas dan fungsi instansi pemerintah yang menangani masalah kegunungapian. Sejauh ini, belum ada penelitian vulkanologis yang dikaitkan dengan aspek proft oriented , seperti halnya pencarian sumber-sumber baru mineral dan energi, baik energi asal fosil maupun non-fosil. Peristilahan nama batuan atau endapan yang digunakan di dalam pembelajaran gunung api masa kini juga lebih banyak bersifat genetis, terutama menyangkut mekanisme bahan yang dikeluarkan dan nama gunung api atau sumber erupsi. Sebagai con-

Publikasi Khusus

2


toh: Endapan awan panas guguran Gunung Api Merapi, endapan awan panas letusan Gunung Api Semeru, kubah lava Gunung Api Kelud, aliran lava Gunung Api Anak Krakatau, dan endapan longsoran Gunung Api St. Helens. Hal ini dapat dimaklumi karena para ahli gunung api yang bekerja pada gunung api aktif masa kini dapat mengamatinya secara langsung, bagaimana kegiatan suatu gunung api mulai dari gerak-gerak dinamika magma di bawah permukaan hingga kemunculannya di permukaan dalam berbagai bentuk dan kegiatan. Pengamatan secara langsung itu dapat dilakukan menggunakan mata telanjang dan atau menggunakan peralatan pemantauan, secara sis maupun kimiawi. Kegiatan vulkanisme di permukaan itu dapat diamati mulai dari proses erupsi, mekanisme transportasi bahan erupsi sampai dengan proses pembekuan lava, dan pengendapan bahan klastika atau rempah gunung api. Peristilahan secara genetis ini selain dapat mengetahui asal-usul pembentukannya juga tersirat di dalamnya perihal tingkatan bahayanya, misalnya awan panas lebih berbahaya daripada aliran lava. Sejauh ini hampir tidak ada institusi geologi yang secara berkelanjutan melakukan penelitian kegunungapian, apalagi mengkhususkan diri di bidang geologi gunung api. Padahal hampir semua pusat-pusat pendidikan dan penelitian geologi terutama di Jawa, terletak di kawasan gunung api, misalnya di Bogor, Bandung, Purwokerto, dan Yogyakarta. Badan Geologi, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral terletak di atas batuan gunung api di daerah Bandung. Pendidikan tinggi geologi di Yogyakarta menempati kaki selatan Gunung Api Merapi dan berdekatan dengan batuan gunung api Tersier di Pegunungan Selatan dan Pegunungan Kulon Progo, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Bahkan yang berada di Jakarta, Semarang, dan Surabaya juga berdiri di atas endapan uvium gunung api Kuarter, masing-masing dari Gunung Gede - Pangrango, Gunung Ungaran, serta Gunung Arjuno - Welirang - Penanggungan. Untuk batuan gunung api yang berumur Tersier dan Pratersier, kebanyakan penelitian hanya terbatas pada lingkup petrologi-geokimia (contoh: Soeria-Atmadja dkk., 1986; Hartono dan Sulistiyawan, 2010) dan hubungannya dengan tektonika (contoh: Katili, 1975; Baharuddin dan Rusmana, 2007). Sementara itu penelitian yang lebih hilir tentang hubungan magmatisme dan mineralisasi mulai dikembangkan, misalnya Hartono (2003; 2006). Penelitian terhadap aspek vulkanologi sis ( physical volcanology) dapat dikatakan belum pernah dilakukan pada batuan gunung api berumur Tersier dan yang lebih tua. Hal itu disebabkan bentuk dan tata letak gunung api sudah tidak teramati secara jelas seperti halnya pada gunung api Kuarter dan aktif masa kini, karena proses perombakan yang semakin lanjut dan kemungkinan sudah mengalami deformasi tektonika secara intensif. Selain itu para ahli geologi yang bekerja pada batuan gunung api tua juga kurang membekali diri dengan pengetahuan tentang vulkanologi sis dan peristilahan nama secara genetis. Para ahli geologi tersebut lebih menekankan pada penamaan batuan berdasarkan aspek pemerian atau deskriptif, yang menyangkut tekstur, struktur, komposisi, dan warna; sebagai contoh breksi, konglomerat, batupasir kuarsa, batulumpur berlapis, dan batul empung merah. Apabila ada indikasi berasal dari kegiatan gunung api masa lalu cukup diberi nama breksi gunung api atau tuf, tanpa dirinci lebih lanjut secara genetis terhadap batuan gunung api tersebut. Pemahaman ini menjadi lebih sulit berubah karena pembelajaran geologinya lebih didasarkan pada pandangan geologi sedimenter (Bronto dkk., 2009a). Kenyataan tersebut tentunya tidak terlepas dari sejarah pendidikan dan penelitian geologi yang selama ini mengikuti pemikiran ahli geologi dari negara-negara barat yang lingkungan geologinya jauh dari gunung api. Pemikiran tersebut antara lain pedataran (peneplanisasi) dalam geomorfologi, pandangan geologi sedimenter (stratigra kueh lapis atau layered cake geology) di bidang sedimentologi dan stratigra, serta prinsip horisontalitas di bidang struktur geologi dan tektonika. Pemikiran para ahli geologi non gunung api tersebut tidak sepenuhnya dapat diterapkan pada batuan gunung api, karena secara geomorfologi terdapat topogra awal yang tertimbun ( pre-existing topograhy), secara struktur geologi ada kemiringan awal (initial dips), dan pengendapan batuan gunung api juga tidak selalu mengikuti hukum stratigra kue lapis (Bronto dkk, 2004a). Bahkan, dalam beberapa hal kegiatan gunung api mampu membentuk struktur geologi berupa sesar dan lipatan, selain kekar dan rekahan. Kekurangan itu menjadi kendala untuk menerapkan ilmu gunung api ke dalam pembelajaran geologi di daerah yang tersusun oleh batuan gunung api berumur lebih tua dari Kuarter. Padahal untuk daerah busur gunung api, seperti di Indonesia, keberadaan gunung api tersebut sangat ekstensif dan sangat berpengaruh Publikasi Khusus

3

Pendahuluan

terhadap pembentukan batuan lain, misalnya batuan karbonat. Suatu hal yang kurang tepat apabila mem bahas batuan karbonat di Pegunungan Selatan Yogyakarta tetapi model pengendapannya dikaitkan dengan model di Teluk Persia atau kepulauan Bahama, yang terjadi pada cekungan yang bebas dari gunung api. Di bagian timur Pegunungan Selatan misalnya, pengendapan batuan karbonat jelas terpengaruh oleh kegiatan gunung api (Sartono, 1964). 1.3 Maksud dan Tujuan Buku ini ditujukan untuk mengemukakan adanya gunung api purba, yang selama ini kurang dikenal oleh para ahli geologi, apalagi masyarakat awam. Dengan banyaknya gunung api aktif masa kini ditambah bentuk bentang alam gunung api Kuarter, yang sedang beristirahat maupun tidak menunjukkan gejala kegiatan vulkanisme, serta melimpahnya batuan gunung api yang lebih tua, maka diyakini bahwa pada umur Tersier dan yang lebih tua juga terdapat gunung api. Masalah yang seri ng dilontarkan adalah tidak ada tur secara sis gunung api tersebut seperti halnya pada gunung api masa kini dan Kuarter. Hal tersebut dapat dimaklumi karena setelah waktu geologi berlalu, yang berlangsung dalam hitungan jutaan sampai dengan puluhan juta tahun, proses-proses pelapukan dan erosi atau perombakan terhadap tubuh gunung api Tersier atau yang lebih tua sudah berlangsung sangat lama dan intensif. Dengan mengetahui adanya gunung api purba, jenis, tipe, serta sebaran vertikal dan lateralnya, maka hal tersebut akan memberikan sumbangan bagi pengembangan ilmu pengetahuan, khususnya terhadap geologi gunung api dan umumnya ilmu kebumian. Agaknya hampir semua ilmu cabang geologi yang selama ini dipelajari berdasarkan Pandangan Geologi Sedimenter perlu dilakukan peninjauan di sana-sini apabila bekerja di daerah berbatuan gunung api. Manfaat terapan dari pembelajaran geologi berdasarkan Pandangan Geologi Gunung Api ini adalah untuk mendukung eksplorasi atau pencarian sumber baru energi dan mineral, serta pengelolaan lingkungan geologi dan mitigasi bencana geologi. Lebih daripada itu, dengan mempelajar i geologi gunung api yang sesuai dengan kondisi geologi di Indonesia, maka kita akan menjadi pakar pada gejala atau persoalan (kegunung apian) yang ada di daerah sendiri. Hal itu sekaligus para ahli juga diharapkan dapat menjadi agent of change atau paling tidak mengembangkan metode pembelajaran geologi pada masa mendatang. Selanjutnya berdasarkan pandangan geologi gunung api itu para ahli geologi juga diharapkan mampu mengembangkan metode eksplorasi sumber daya, pengelolaan lingkungan geologi, dan mitigasi bencana (Gambar 1.1).

Mineral

Sumber

Energi

Daya

Lingkungan

Geologi

Gempa Bumi

Letusan Gunung api

Bencana

Tanah Longsor

Tsunami &

Gunung api Lumpur

Geologi

GEOLOGI GUNUNG API

Gambar 1.1 Bagan pengetahuan Geologi Gunung Api sebagai landasan untuk pembelajaran lebih lanjut terhadap potensi sumber daya geologi dan bencana geologi di daerah berbatuan gunung api. Potensi sumber daya geologi dapat berupa mineral, energi, dan lingkungan geologi. Potensi bencana geologi terutama disebabkan oleh letusan gunung api, tetapi dapat berkembang ke gempa bumi, tanah longsor, tsunami, dan gunung api lumpur ( mud volcano). Publikasi Khusus

4


1.4 Pengertian Dasar Ilmu gunung api atau Vulkanologi adalah ilmu yang mempelajari permasalahan gunung api. Kata vulkanologi berasal dari bahasa Inggris volcanology, terdiri atas kata volcano yang berarti gunung api, dan logy berasal dari kata logos yang berarti ilmu pengetahuan. Kata vulkano diadopsi dari bahasa Belanda vulkaan atau dari bahasa Itali vulcano. Di Indonesia, istilah Ilmu Gunung Api atau Vulkanologi sudah biasa digunakan orang. Alzwar dkk. (1988) mendenisikan gunung api adalah: 1. Merupakan bentuk timbulan di permukaan bumi yang dibangun oleh timbunan rempah gunung api. 2. Jenis atau kegiatan magma yang sedang berlangsung. 3. Merupakan tempat munculnya batuan leleran dan rempah lepas gunung api yang berasal dari dalam bumi.

a. b.

c.

d.

Denisi itu mempunyai beberapa kelemahan, yaitu: Suatu denisi seharusnya tercakup dalam satu kesatuan kalimat, tidak dipisah-pisah menjadi beberapa butir. Butir 1) baru menunjukkan bentuk bentang alam tinggian yang tersusun oleh batuan gunung api. Onggokan batuan gunung api ini dapat saja berasal dari proses non gunung api, misalnya resedimentasi atau tektonika, dan sisa erosinya. Butir 2) memberikan kesan bahwa gunung api hanya diperuntukkan pada jenis atau magma yang sedang berlangsung pada saat ini dan dapat diamati langsung dengan mata kepala atau menggunakan peralatan pemantauan. Di lain pihak, kegiatan gunung api masa lalu baik yang sekarang sudah mati dan menjadi fosil gunung api maupun yang beristirahat sangat lama sehingga kegiatannya belum pernah tercatat di dalam sejarah dapat dipandang sebagai bukan gunung api. Butir 3) membatasi gunung api sebagai tempat keluarnya batuan pijar dari dalam bumi yang ada di dalam buku ini disebut kawah atau kaldera.

Di dalam internet (en.wikipedia.org/wiki/Volcano) diungkapkan bahwa a volcano is an opening, or rupture, in a planet's surface or crust, which all ows hot magma, ash and gases to escape from below the surface. Shieferdecker (1959) menyatakan bahwa a volcano is a place at the surface of the earth where magmatic material from the depth erupts or has erupted in the past, usually forming a mountain, more or less conical in shape with a crater in the top. Gunung api adalah tempat keluarnya magma dari dalam bumi ke permukaan atau sudah keluar pada masa lampau, biasanya membentuk sebuah gunung berupa kerucut yang mempunyai kawah di bagian puncaknya. Macdonald (1972) mendenisikan “volcano is both the place or opening from which molten rock or gas, and generally both, issues from the earth’s interior onto the surface, and the hill or mountain built up around the opening by accumulation of the rock material”. Denisi dalam bahasa Inggris itu jika diterjemahkan secara bebas ke dalam bahasa Indonesia menjadi gunung api, yaitu bukaan tempat batuan kental pijar atau gas, dan umumnya kedua-duanya, keluar dari dalam bumi ke permukaan, dan bahan batuan yang mengumpul di sekeliling bukaan itu membentuk bukit atau gunung. Tempat atau bukaan yang dimaksudkan di sini adalah kawah, bila diameternya kurang dari 2000 m, atau disebut kaldera bila diameternya lebih besar atau sama dengan 2000 m (Macdonald, 1972). Bukaan ini berupa cekungan bila tidak tertutup oleh bahan gunung api yang lebih muda. Batuan kental pijar dan gas di sini adalah magma. Pembentukan bukit atau gunung tidak merupakan sesuatu yang mutlak; dapat saja suatu gunung api tidak membentuk bukit atau gunung, yaitu bila tidak terjadi akumulasi batuan gunung api di sekeliling kawah atau kaldera. Dengan demikian gunung api harus dibedakan dengan pengertian bukit atau gunung. Kedua istilah terakhir itu hanya bersifat topogras yang lebih tinggi daripada daerah sekitarnya. Masyarakat umum menyebut gunung api sebagai gunung berapi karena sebagai gunung yang dapat mengeluarkan api, yaitu pada saat terjadi letusan. Paleovolcanoes (gunung api purba atau fosil gunung api) adalah gunung api yang pernah aktif pada masa lampau, tetapi sekarang ini sudah mati dan bahkan tererosi lanjut sehingga tur/ penampakannya sudah tidak sejelas gunung api aktif masa kini (Bronto, 2009a). Suatu lapangan gunung api adalah tempat atau daerah tertentu di permukaan bumi/planet yang banyak terdapat kegiatan gunung api. Daerah tersebut biasanya mempunyai 10 sampai 100 buah gunung api dalam bentuk kerucut sinder, yang tersebar secara acak, meskipun aliran lava mungkin juga ada. Bahkan suatu lapangan gunung api daPublikasi Khusus

5

Pendahuluan

pat merupakan kumpulan gunung api poligenesis. Dengan demikian secara umum dapat dinyatakan bahwa lapangan gunung api adalah suatu daerah cukup luas yang banyak terdapat gunung api, dan daerah itu t idak berhubungan dengan daerah gunung api yang lain. Istilah vulkanisme (volcanism) adalah proses alam yang berhubungan dengan kegiatan kegunungapian, mulai dari asal-usul pembentukan magma di dalam bumi hingga kemunculannya di permukaan bumi dalam berbagai bentuk dan kegiatannya. Kegiatan magma di dalam bumi dapat direkam dengan peralatan geosika dan geokimia, sedangkan kegiatan di permukaan berupa letusan gunung api, lapangan solfatara, fumarola, mata air panas, bualan lumpur, dan penampakan-penampakan lain yang biasanya dijumpai di daerah gunung api dan lapangan panas bumi. Pengertian ini memberikan pencerminan bahwa cakupan ilmu gunung api sangat luas mulai dari ”magmatologi” atau petrologi batuan beku hingga sedimentologi batuan hasil kegiatan gunung api. Sedemikian luas lingkup vulkanologi sehingga para ahli membentuk organisasi profesi internasional bernama International Association on Volcanology and Chemistry of Earth Interior (IAVCEI). Dengan demikian, lingkup ilmu gunung api atau vulkanologi meliputi bahasan khuluk (bentuk sik alamiah, nature), mula jadi (asal-usul, origin, genesis), bahaya dan penanggulangannya (volcanic hazards and their mitigations), serta manfaat sumber daya gunung api. Prinsip pemahaman terhadap lingkup vulkanologi itu dapat dipelajari secara bertahap mulai dari pemerian (descriptive), tafsiran (interpretative), dan kemanusiaan (humanistic). Pemerian adalah uraian tentang obyektivitas data yang diamati t erhadap gunung api dan vulkanisme. Data tersebut menjadi dasar untuk melakukan penafsiran terhadap hal-hal yang tidak teramati , misalnya asal-usul sumber erupsi, lingkungan asal, mekanisme letusan, mekanisme pengendapan batuan gunung api, lingkungan pengendapan, dan umur kejadian. Prinsip humanistik di sini dimaksudkan sebagai hubungan antara gunung api dengan kehidupan manusia, baik berupa ancaman bahaya gunung api t erhadap kehidupan dan lingkungan hidup manusia, usaha penanggulangan bencana letusan gunung api, maupun pemanfaatan sumber daya alam gunung api. Istilah yang juga sangat penting adalah gunung api aktif, namun sejauh ini pemahamannya belum ada keseragaman di antara para ahli gunung api. Berdasarkan analisis umur batuan gunung api, terutama penarikhan umur secara radiometri, para ahli gunung api di Jepang dan Selandia Baru menyatakan bahwa seluruh gunung api yang pernah meletus antara 50.000 tahun yang lalu hingga sekarang dinyatakan sebagai gunung api aktif. Gunung api yang kegiatannya antara 50.000 dan 100.000 tahun yang lalu dinyatakan mempunyai potensi aktif kembali (capable volcanoes), sedangkan gunung api yang kegiatannya lebih tua dari 100.000 tahun yang lalu dipandang sudah mati atau sebagai fosil gunung api. Mengacu pendapat Neumann van Padang (1951), Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, Republik Indonesia menyatakan bahwa gunung api aktif adalah semua gunung api yang pernah meletus sejak tahun 1600 (Tipe A), gunung api yang belum pernah meletus sejak 1600 tetapi masih memperlihatkan kenampakan vulkanisme (Tipe B), serta daerah yang bentuk gunung apinya tidak jelas tetapi masih dijumpai lapangan solfatara dan fumarola, serta kenampakan panas bumi lainnya (Tipe C). Dari pembahasan Gunung Muria di Jawa Tengah (Anonim, 1997) dinyatakan bahwa keaktifan suatu gunung api sangat erat hubungannya dengan kegiatan tektonika daerah setempat. Selama kegiatan tektonika di daerah itu masih berlangsung maka hal itu dapat menyebabkan reaktivasi kegiatan gunung api. Pada waktu sekarang mungkin saja gunung apinya tidak menunjukkan kegiatan, apalagi teramati di permukaan, tetapi dengan dipicu oleh gerak-gerak tektonika, maka gunung api itu dapat meletus kembali. Oleh sebab itu untuk gunung api yang berumur kurang dari 5 juta tahun masih perlu diperhatikan kemungkinan terjadi letusan kembali. Salah satu contoh kawasan gunung api yang sebelumnya dipandang sudah tidak aktif tetapi setelah beristirahat selama 14.500 tahun kemudian meletus pada tahun 1987 - 1989 adalah Gunung Api Anak Ranakah di Pulau Flores bagian barat (Abdurachman dkk., 1988). Di Filipina, Mt. Pinatubo yang sebelumnya dianggap bukan gunung api aktif ternyata telah meletus hebat pada tahun 1991 (Newhall dan Punongbayan, 1996). Setelah dilakukan penelit ian, ternyata diketahui bahwa aktivitas gunung api itu sudah mulai sejak 1 juta tahun yang lalu, dan sebelum letusan 1991 gunung api itu telah mengalami istirahat panjang selama lebih kurang 500 tahun. Pada 29 - 31 Agustus 2010 Gunung Api Sinabung di Sumatera Utara meletus setelah beristirahat panjang, paling tidak sejak tahun 1600. Hal ini diduga sangat erat huPublikasi Khusus

6


bungannya dengan kegiatan tektonika yang sangat intensif di kawasan itu, paling tidak sejak tahun 2000 (Bronto dan Setianegara, 2010). Ferari (1995) memandang gunung api aktif bila lam a hidupnya, dari lahir sampai menjelang mati, secara statistik belum terlampaui. Tabel 1.1 menunjukkan lama hidup dan waktu istirahat setiap tipe gunung api di dunia. Sebagai contoh, gunung api kaldera tunggal mempunyai durasi hidup rat a-rata 846.000 tahun dan maksimum 3,8 juta tahun. Apabila batuan termuda gunung api itu berumur 500.000 tahun maka gunung api itu masih tergolong gunung api aktif. Sebaliknya jika umur kaldera itu sudah lebih dari 4 juta tahun, atau waktu istirahat terkini sudah lebih dari waktu istirahat maksimum (> 850.000 ribu tahun) maka gunung api itu sudah dapat dianggap mati. Tabel 1.1 Lama Hidup atau Durasi dan Waktu Istirahat setiap Tipe Gunung Api di Dunia (Ferari, 1995)

Tipe Gunung Api

Durasi (ribu tahun)

Waktu istirahat (tahun)

Rata-rata

Maksimum

Rata-rata

Maksimum

846

3.800

130.751

850.000

1.467

3.778

14.000

673.714

1.000.000

85.000

Gunung api strato (S-I)

600

1.800

309

5.300

3

Gunung api strato (I-M)

240

1.300

15

50

<1

2.987

5.700

2.750

-

-

647

6.200

<1

-

-

Kaldera tunggal Kompleks kaldera

Gunung api monogenesis Gunung api tameng

Minimum

Keterangan: S = asam, I = menengah, M = basa

Newhall dan Dzurisin (1988) memperkenalkan istilah volcanic unrest yang didenisikan sebagai a signifcant change (usually an increase) in seismicity, ground deformation, fumarolic activity, or other parameters, within or adjacent to a volcanic system (suatu perubahan penting, biasanya berupa suatu peningkatan, pada kegempaan, deformasi muka tanah, aktivitas fumarol, dan lain-lain parameter di dalam at au di sekitar suatu sistem gunung api). Di sini paling tidak ada empat tipe kegiatan yang diperhatikan, yaitu: - keaktifan yang langsung mengarah kepada suatu letusan, dan ini suatu tanda-tanda awal ( precursor ) yang jelas terhadap kegiatan gunung api. - Keaktifan yang tidak segera menuju suatu erupsi, tetapi mencerminkan salah satu rangkaian kejadian pada jangka waktu lama (misalnya penerobosan magma secara berulang-ulang) yang setelah dilakukan analisis secara terpadu dengan data lain mengarah ke letusan gunung api - Keaktifan yang terjadi di antara fase-fase suatu letusan yang memanjang/menerus. - Keaktifan yang tidak berhubungan dengan letusan gunung api, contohnya kegiatan tektonika regional di dekat suatu gunung api, atau perubahan-perubahan panas sebagai hasil pengembangan dan perekahan pada suatu sistem hidrotermal. Dari pendapat ini jelas bahwa di daerah yang secara tektonika masih aktif, berumur Kuarter, maka gunung apinya juga dipandang aktif atau setidak-tidaknya mempunyai potensi untuk aktif kembali, sekalipun di permukaan tidak memperlihatkan kegiatan. Gunung api itu mungkin saja sedang menghimpun kekuatan di bawah permukaan bumi, misalnya melalui diferensiasi magma atau percampuran magma, sehingga pada suatu saat bila energinya sudah sangat kuat dan mempunyai jalan keluar ke permukaan dapat terjadi letusan. Pendapat ini senada dengan pendapat Anonim (1997) di atas bahwa kegiatan gunung api sangat erat

Publikasi Khusus

7

Pendahuluan

berhubungan dengan kegiatan tektonika. Kegiatan tektonika menyebabkan terbentuknya magma sebagai bahan utama gunung api dan sekaligus membentuk rekahan-rekahan yang memungkinkan magma keluar ke permukaan bumi. Dari uraian di atas penulis dapat menarik batasan gunung api aktif sebagai gunung api yang kegiatan magmanya masih dapat diamati di permukaan dan atau di bawah permukaan bumi. Kegiatan magma di permukaan antara lain berupa letusan gunung api, semburan gas gunung api, mata air panas dan berbagai bentuk penampakan panas bumi di kawasan gunung api. Kegiatan magma di bawah permukaan bumi dapat diidentikasi dengan menggunakan berbagai metode dan peralatan pemantauan gunung api, baik secara geosika maupun geokimia. 1.5 Ruang Lingkup dan Sistematika Untuk mengenal dan memahami geologi gunung api purba, maka perlu diawali dengan pengetahuan kegunungapian masa kini. Hal ini untuk memudahkan pembaca dalam mem ahami ungkapan atau peristilahan vulkanologi yang terdapat di dalam uraian mengenai gunung api purba. Berhubung vulkanisme sangat erat hubungannya dengan magmatisme, maka sebelum membahas lebih jauh tentang gunung api di dalam buku ini juga disampaikan perihal asal-usul magma. Bahasan vulkanisme sendiri meliputi bentuk bentang alam dan struktur gunung api, proses dan tipe erupsi, serta hasil kegiatan berupa batuan gunung api. Hubungan magmatisme-vulkanisme dengan tektonika diuraikan dalam bahasan gunung api dan tektonika. Untuk masuk ke bahasan gunung api purba diawali dengan konsep-konsep dasar mengenai pengertian gunung api purba, pandangan geologi sedimenter, dan pandangan geologi gunung api, yang dilanjutkan dengan metode pengenalan terhadap gunung api purba. Secara geologis, metode pengenalan ini mencakup analisis data inderaja dan geomorfologi, sedimentologi, stratigra, struktur geologi, petrologi-geokimia, dan data pemboran bawah permukaan. Sekalipun, belum pernah di lakukan identikasi gunung api purba bawah permukaan maka secara geosika juga didiskusikan. Pada bab terakhir disuguhkan studi-studi identikasi gunung api purba yang selama ini sudah dilaku kan di berbagai daerah di Indonesia. Hasil-hasil identikasi gunung api purba ke depan bermanfaat untuk pengembangan ilmu kebumian, antara lain untuk menganalisis kemungkinan terjadinya tumpang tindih vulkanisme ( superimposed volcanisms) dan terbentuknya cekungan di dalam busur gunung api. Sebagai implikasi dari pembelajaran geologi gunung api manfaat terapannya adalah untuk pencarian sumber baru mineralisasi, sumber baru energi asal fosil, penataan lingkungan geologi, dan mitigasi bencana geologi.

Publikasi Khusus

8


Halaman ini sengaja dikosongkan Jangan di cetak

Publikasi Khusus

Geologi Gunung Api Purba Magma

9

BAB 2 MAGMA

Gunung api merupakan ‘jendela’ keluarnya magma dari dalam bumi (atau Sistem Solar) ke permukaan. Pernyataan itu dapat lebih ditegaskan lagi bahwa setiap magma yang keluar ke permukaan bumi atau Sistem Solar disebut gunung api. Untuk memberikan gambaran secara lebih lengkap dari pembentukan magma di bawah permukaan sampai dengan kemunculannya di permukaan, maka di dalam Bab 2 ini dibahas secara khusus tentang magma. Berhubung pembaca terutama geologiawan sudah mendapatkan pengetahuan mengenai geologi dasar dan petrologi batuan beku, maka pembahasan mengenai magma di dalam buku ini bersifat umum. Pembahasan magma di sini mencakup denisi, asal-usul, tipe, sifat sis dan kimiawi, serta hubungannya dengan kedudukan tektonikanya. Dengan uraian ini diharapkan pembaca dapat lebih mema hami perihal magma dalam kaitannya dengan kegiatan gunung api. 2.1

Denisi Mengacu kepada para ahli geologi dan gunung api, beberapa denisi tentang magma dapat diuraikan sebagai berikut: a. The molten rock, whether it is still within the earth or has been ejected onto the surface (Macdonald, 1972). Magma adalah batuan kental pijar yang m asih berada di dalam bumi atau yang sudah dilontarkan ke permukaan bumi. b. A completely or partly molten natural substance which, on cooling, solidifes as a crystalline or glassy igneous rocks (Williams dan McBirney, 1979). Magma adalah suatu substansi alam yang seluruhnya atau sebagian berupa bahan kental pijar yang pada proses pendinginan akan membeku dan membentuk batuan beku yang tersusun oleh kristal atau gelas. c. Cairan atau larutan silikat pijar yang terbentuk secara ilmiah, bersifat mudah bergerak (mobile), bersuhu antara 900 - 11000 C, dan berasal atau terbentuk pada kerak bumi bagian bawah hingga selubung bumi bagian atas (Gambar 2.1 dan 2.2; Alzwar dkk., 1988). d. Berdasarkan pengertian kimia-sika, magma adalah bahan yang mempunyai sistem berkomponen ganda (a multi componen system) yang terdiri atas fase cair sebagai komponen utama, sejumlah kristal sebagai fase padat, dan fase gas pada kondisi tertentu. 2.2 Asal-Usul Magma Asal-usul magma berkaitan dengan sumber panas yang ada di dalam bumi. Beberapa pendapat tentang asal-usul magma adalah: a. Sebagai hasil disintegrasi unsur-unsur radioaktif. Sebagai contoh peluruhan unsur radioaktif 238 U sebanyak 1 gram menjadi unsur-unsur Uranium

Gambar 2.1 Penampang bumi, yang tersusun oleh inti dalam, inti luar, selubung dan kerak bumi. Magma diyakini terbentuk di selubung bagian atas sampai dengan kerak bumi bagian bawah. Digambar kembali dari Krauskopf dan Bird (1995). Publikasi Khusus

10


Tubuh Gunung Api 0 km Permukaan

Konduit

~3 - 10 km

Dapur Magma Dangkal Retas

KERAK BAGIAN ATAS 20 km

Z o n a P a n a s

KERAK BAGIAN BAWAH 30 km Seismik Moho tidak ada cairan magma

Proporsi cairan magma

SELUBUNG 100%

0

100%

0

Kerak Basal

Gambar 2.2 Penampang bumi yang memperlihatkan sumber-su mber magma di zona panas, antara selubung bagian atas sampai dengan kerak bagian bawah, kedalaman 20 - 30 km, serta pembentukan dapur magma di dalam kerak bumi bagian atas di bawah tubuh gunung api. Disederhanakan dari Williams dan McBirney (1979).

b. c.

d.

e.

yang lain yang lebih stabil akan menghasilkan panas sekitar 0,94 erg/detik atau sekitar 0,03 kalori/tahun. Sementara 1 gram 40K akan menghasilkan panas sebanyak 0,28 erg/detik. Apabila panas itu sudah mencapai temperatur antara 800 - 1000 oC, maka akan terjadi peleburan material bumi menjadi magma. Secara teori, perhitungan dapat digunakan rumus: Kalori (Q) = massa x kalor jenis x kenaikan suhu. Jika diketahui jumlah massa unsur radioaktif dan suhu awal material, maka dapat diperkirakan kapan akan tercapai temperatur magma tersebut. Meleburnya batuan sebagai akibat gesekan deformasi. Ini dibuktikan dengan terjadinya magma granit yang berasal dari batuan malihan, misalnya di Zona Gunung Api Taupo (Taupo Volcanic Zone), New Zealand. Penunjaman lempeng kerak bumi ke dalam selubung bumi (Ringwood, 1974). Berdasarkan teori Tek tonik Lempeng maka ada bagian lempeng kerak bumi yang menunjam hingga mencapai selubung bumi. Karena tekanan yang besar hasil penunjaman dan suhu yang tinggi di lingkungan selubung bumi itu maka kerak bumi yang menunjam Jarak dari tunjaman (km) 0 200 100 tersebut melebur menjadi magma. deretan gunung api Pencairan bahan selubung bumi akibat penambahan H2O yang berasal dari sedi0 kerak basal differensiasi kerak men lautan dan alterasi batuan gunung api, selubung 600°C d e a l bersama-sama dengan lempeng kerak bumi i litosfer r a n h i segregasi s e d r l u b a s 10 00 ) u n ° C i k menunjam ke dalam selubung bumi (Tatsumi g m e r k a k ( t e n dkk., 1983; Gambar 2.3). r t u a n 100 m j a m a l 1 A Pembubungan selubung bumi (upwelling a 4 0 0 d ° C e K mantle atau plumbing mantle). Dalam hal Astenosfer ini sebagai akibat tertentu (gerak-gerak dinae c l o g i t B mika bumi) bahan selubung bumi meleleh 200 dan kemudian membubung naik secara dia piris atau seperti gelembung udara di dalam air yang sedang naik (Sisson dan Bronto, 1998; Maruyama, 1999; Gambar 2.4 dan Gambar 2.3 Pembentukan magma dan gunung api di zona penunjaman (Tatsumi dkk., 1983). Gambar 2.5). Publikasi Khusus

11

Magma

Pendapat lama mengenai pembentukan magma BUSUR sebagai hasil warisan panas bumi semula dan sebMAGMA agai akibat adanya gradien geotermis sudah tidak diterima lagi oleh para ahli. Hal itu disebabkan pertama bahwa pembentukan magma berasal dari batas antara selubung dan kerak bumi yang tidak berhubungan langsung dengan inti bumi. Kedua berdasarkan gradien geotermis terjadi kenaikan temperatur bumi sebanyak 3o untuk setiap penurunan kedalaman 100 m. Sehingga secara teori, inti bumi mempunyai temperatur 193.060o C. Namun hasil penyelidikan menunjukkan bahwa Gambar 2.4 Pembentukan magma dan gunung api di zona temperatur di dalam inti bumi itu hanya berkisar penunjaman berdasar pembubungan magma dari selubung bumi antara 3500 - 4000 0 C. (upwelling mantle; Sisson dan Bronto, 1998). Magma yang terbentuk sebagai hasil pele buran sebagian selubung bumi yang berkomposisi superplume MOR peridotit disebut magma primer (Tabel 2.1). Magma primer ini pada umumnya sangat sulit untuk dehydration dapat keluar ke permukaan bumi tanpa mengalami oceanic crust formation of lithospheric perubahan komposisi. Magma primer juga disebut magmas mantle magma primitif karena selalu berkomposisi pikrit upper mantle atau basal yang mengandung magnesium tinggi dan dicirikan oleh tingginya rasio Mg/(Mg + Fe), subduction into Ca/(Ca + Na + K), serta banyak mengandung upwelling of lower mantle plimes unsur nikel, kromit, dan unsur-unsur kompatibel dissolution into metalic iron lainnya. Namun tidak semua magma primitif adalah magma primer, karena sekalipun hanya partial melting sedikit (the least fractionated ) sudah mengalami Another continent perubahan komposisi sebagai akibat proses diferensiasi. Sekalipun tidak terlalu tepat, beberapa ahli menyebut magma primer dan magma primitif sebagai magma induk, karena dapat mengalami Gambar 2.5 Pembentukan magma dan gunung api berdasar diferensiasi secara berjenjang manjadi ber pembubungan magma dari selubung bumi (Maruyama, 1999). bagai macam magma turunan. Sebagai contoh, magma induk berkomposisi basal magnesium tinggi mengalami diferensiasi menjadi magma-magma turunan mulai dari magma basal magnesium rendah, magma andesit basal, magma andesit, magma dasit, dan magma riolit (Tabel 2.2). Kedua magma basa dengan magma asam, apalagi dari sumber berbeda, dapat bertemu sehingga mem bentuk magma campuran (magma mixing ); sedangkan magma yang terkontaminasi oleh batuan samping disebut magma hibrid. 2.3 Sifat-Sifat Fisik Magma Berhubung magma berupa bahan cair kental pijar, mengandung gas, dan bersuhu tinggi, maka secara umum sifatnya mudah bergerak dan pergerakannya cenderung menuju ke permukaan bumi. Apabila pada perjalanannya belum sampai di permukaan bumi sudah membeku maka akan terbentuk batuan beku dalam atau batuan beku intrusi. Selanjutnya, apabila magma tersebut dapat keluar ke permukaan bumi, maka terbentuklah gunung api. Dalam beberapa hal di bawah tubuh gunung api banyak terdapat batuan beku intrusi dekat permukaan yang sering disebut sub volcanic intrusions, hypabyssal intrusions atau shallow magma intrusions. Publikasi Khusus

12


Tabel 2.1 Komposisi Kimia Magma Primer

SiO2 TiO2 Al2O3 FeO* MgO CaO Na2O K 2O Ni (ppm) Cr (ppm) Mg#

1

2

3

4

5

6

50,0 - 49,0 0,8 - 0,7 16,4 - 15,1 8,3 - 9,2 10,0 - 12,5 10,9 - 11,7 2,4 - 1,9 0,4 - 0,3 119 - 193 418 - 711 69 - 75

49,4-49,1 1,0-0,9 18,0-17,2 9,5-9,7 8,4-10,3 10,2-9,7 2,8-2,6 0,3-0,3

49,39 0,85 15,70 9,76 12,5 9,43 2,33 0,34

49,71 0,74 14,97 10,57 13,03 9,0 1,56 0,28

64-68

71,4

71,37

49,7 0,72 16,4 7,89 10,1 13,0 1,98 0,01 200 479 71,7

49,1 0,62 16,5 8,78 10,3 12,4 1,92 0,07 232 410 69,9

Keterangan: 1. Bronto (1989; 2002), 2. Nicholls dan Whitford (1976), Tatsumi dkk. (1983; 3. basal alumina dan 4. basal olivine), 5. Frey dkk. (1974), serta 6. Langmuir dkk. (1977). Besi total sebagai FeO*. Mg#: nomor magnesium. Satuan untuk oxida mayor dalam % berat. Tabel 2.2 Komposisi Kimia Magma, mulai dari Pikrit sampai dengan Riolit

Oxida Mayor SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3* MnO MgO CaO Na2O K 2O P2O5 LOI Jumlah

1

2

3

4

5

6

7

Pikrit 40,62 0,82 8,93 13,18 0,39 26,31 5,64 1,32 0,13 0,15 2,83

Mg-Basal 49,33 0,81 16,29 9,85 0,17 10,02 11,03 2,24 0,35 0,10 0,37

Basal 49,67 1,03 20,74 9,62 0,19 4,38 10,85 2,99 0,37 0,13 0,52

Andesit basal 55,02 0,71 18,75 7,58 0,17 4,37 8,45 3,18 0,68 0,18 0,56

Andesit 58,20 0,82 17,20 7,54 0,15 3,20 6,80 3,30 1,70 0,23 1,3

Dasit 66,00 1,14 15,23 5,87 0,16 1,87 3,73 3,94 2,07 -

Riolit 7,36 0,77 12,26 3,08 0,07 0,26 1,00 2,22 2,98 -

100,56

100,49

99,65

100,44

100,00

100,00

100,32

Keterangan: Besi total sebagai Fe2O3*. LOI= loss on ignition (bahan habis dibakar). Satuan dalam % berat. Sumber data: Middlemost (1985).

Magma yang membeku jauh di dalam bumi membentuk tubuh batuan beku intrusi dalam atau pluton yang bertekstur holokristalin karena seluruhnya tersusun oleh kristal dari berbagai mineral. Batuan beku intrusi dangkal dan batuan beku luar serta bahan hamburan gunung api mempunyai kesamaan tekstur, yaitu gelas, afanitik sampai hipokristalin porr. Kelompok batuan beku itu tersusun ol eh gelas gunung api dan sebagian mineral yang mengkristal. Hal tersebut menunjukkan bahwa magma pluton yang karena lingkungannya jauh di dalam bumi maka proses pendinginannya berlangsung secara perlahan-lahan sehingga pembentukan kristal berbagai mineral berjalan sempurna. Sebaliknya, magma intrusi dangkal dan yang keluar ke permukaan bumi karena perbedaan temperatur magma dan permukaan bumi sangat jauh maka terjadi pendinginan yang sangat cepat. Akibatnya sebagian mineral tidak sempat membentuk kristal atau amorf berupa gelas gunung api. Temperatur magma bervariasi tergantung pada komposis i kimianya. Magma basal mempunyai temperatur yang paling tinggi antara 1000o hingga lebih dari 1400o C (misalnya Macdonald, 1972; Tatsumi dkk., 1983). Untuk magma andesit mempunyai temperatur sekitar 1000 o C, magma dasit 900 o C, dan magma riolit 850 o C. Publikasi Khusus

13

Magma

Seperti halnya suhu magma, viskositas dan berat jenis magma ditentukan secara pendekatan laboratoris. Viskositas diartikan sebagai kepekatan atau ketahanan substansi (bahan) terhadap aliran. Magma yang mempunyai viskositas rendah (relatif encer) berarti uiditasnya tinggi (mudah mengalir) sehingga relatif lambat membeku. Sebaliknya magma yang mempunyai viskositas tinggi (relatif pekat) berarti uiditasnya rendah (lambat/sulit mengalir) sehingga relatif cepat membeku. 2.4 Sifat-Sifat Kimiawi Magma Sesuai dengan pengertian sika dan kimia, magma terdiri atas bahan cair, bahan padat, dan bahan gas. Dua bahan pertama tersebut disebut juga bahan non-volatil, sedangkan bahan ketiga disebut bahan volatil. Pengertian bahan volatil adalah bahan berupa unsur atau senyawa kimia yang mempunyai titik lebur rendah, biasanya berbentuk gas yang terlarut dalam cairan magma. Bahan non-volatil merupakan unsur atau oksida logam dan metaloid yang berdasarkan kelimpahannya dapat dibagi unsur utama (major elements), unsur jejak (trace elements) dan unsur tanah jarang (rare earth elements). Unsur utama membentuk senyawa oksida (major oxides) yang jumlahnya sangat dominan (lebih kurang 99 %), terdiri atas SiO2, TiO2, Al2O3, Fe 2O3, FeO, MnO, MgO, CaO, Na 2O, K 2O, dan P2O5 (Tabel 2.1 dan 2.2). Satuan kuantitas oksida utama tersebut biasanya dalam bentuk persen berat ( weight percent ). Unsur-unsur jejak mempunyai satuan ppm ( part per million), sedang unsur jarang tanah dihitung dalam satuan ppb ( part per billion). Contoh unsur jejak adalah Ni, Sr, Ba, dan V; sedang contoh unsur jarang tanah misalnya Mo, Ir, Eu, dan Sm. Kelompok unsur jejak dan unsur tanah jarang ini karena sangat kecil proporsinya juga disebut unsur kelumit. Berdasarkan komposisi kimia oksida utama, biasanya SiO2, K 2O, dan Na2O, magma dapat dibagi menjadi beberapa macam. Namun dalam beberapa hal MgO dan Al2O3 juga dijadikan parameter. Pembagian magma berdasarkan SiO2, menjadi magma basa (SiO2 < 53 %), magma menengah (SiO2: 53 - 63 %), dan magma asam (SiO2 > 63 %). Termasuk magma basa adalah pikrit dan basal. Magma menengah masih dibagi menjadi magma andesit basal (SiO2 : 53 - 57 %), dan magma andesit (SiO 2: 57 - 63 %). Magma asam terdiri atas magma dasit (SiO2 : 63 - 69 %) dan magma riolit (SiO 2 > 69 %). Kombinasi antara SiO2 dan K 2O (Peccerillo dan Taylor, 1976; Gambar 2.6) menunjukkan adanya magma seri kalium rendah ( Low-K Series) atau toleiit, seri kalk-alkali (kalium menengah) (Calc-Alkaline Series), seri kalk-alkali dengan kalium tinggi ( High-K Calc Alkaline Series), dan seri sosonit atau kalium sangat tinggi (Shoshonite Series).

4 Banakite High-K rhyolite

Shoshonite

3

) % . t w2 ( O 2 K 1

0

Absarokite

e l i n a k A l

s r i e e s High-K basaltic andesite

Latite High-K andesite

s e r i e s e n a l i - a l k c l a - K c H i g h

Rhyolite

Dacite

Alkali basalt Andesite Basaltic andesite

se r ie s lkal i ne Calc -a

Basalt

Low-K basalt

Low-K basaltic andesite

50

55

Low-K andesite

60

Low-K rhyolite

Low-K dacite

Tholeiitic series 65

70

75

SiO2 (wt. %) Gambar 2.6 Klasikasi batuan gunung api menurut Peccerilo dan Taylor (1976), dengan modikasi BVSP (1981). Publikasi Khusus

14


Tabel 2.3 menyuguhkan berbagai macam magma kalium tinggi. Kelompok terakhir itu juga banyak mengandung natrium sehingga magma yang kaya kalium dan natrium sering disebut magma alkalin. Magma basal alumina adalah magma basal yang banyak mengandung unsur aluminium (Al2O3 ≥ 17 %). Magma basal Mg tinggi (high magnesium basalts) mengandung MgO ≥ 8 %. Gambar 2.7 menyajikan klasikasi magma atau batuan beku luar berdasarkan persentase berat oksida utama SiO2 dan total alkali (Na2O + K 2O). Tabel 2.3 Komposisi Kimia magma alkalin

Oxida mayor

Nefelinit

Basanit

Hawaiit

Mugearit

Nefelin Sienit

Ponolit

Trasit

SiO2 TiO2

40,60 2,66

44,30 2,51

47,48 3,23

50,52 2,09

54,99 0,60

56,19 0,62

61,21 0,70

Al2O3

14,33

14,70

15,74

16,71

20,96

19,04

16,96

Fe2O3*

11,50

11,40

12,00

10,64

4,30

4,82

5,28

MnO

0,26

0,16

0,19

0,26

0,15

0,17

0,15

MgO

6,39

8,54

5,58

3,20

0,77

1,07

0,93

CaO

11,89

10,19

7,91

6,14

2,31

2,72

2,34

Na2O

4,79

3,55

3,97

4,73

8,23

7,79

5,47

K 2O

3,46

1,96

1,53

2,46

5,58

5,24

4,98

P2O5

1,07

0,74

0,74

0,75

0,13

0,18

0,21

LOI

2,55

1,50

1,37

2,10

1,67

2,02

1,71

99,50

99,55

99,74

99,60

99,69

99,86

99,94

Jumlah

Keterangan: Besi total sebagai Fe 2O3*. LOI= loss on ignition (bahan habis dibakar). Satuan dalam % berat. Sumber data: Middlemost (1985).

18

15

s i t e n i l e p h s n e i t e h r i c t p i l t e o i c o n l i t h o p o n p h

) 12 % t w ( O 2 9 K + O 2 a N 6

Trachytes Benmorites l ts a s a

b s Mugearites n c h y a i t e t e s r i T r i n h p e l i t e p h Hawaiites d e N a n s i t e n a s Basalts B

3

0

Phonolites

P i c r i t e

35

basalts

45

s c t e i t i i l s e a s d a n B a

Rhyolites

Tranchyandesites Dacites

Andesites

55 SiO2 (wt

65

75

%)

Gambar 2.7 Klasikasi magma/batuan beku luar berdasarkan persentase oksida utama SiO 2 dan total alkali (Na 2O + K 2O) (menurut Cox dkk; 1981). Publikasi Khusus

15

Magma

Hasil penelitian bahan volatil atau gas di dalam magma melalui gas gunung api, menunjukkan bahwa untuk setiap jenis magma ternyata mempunyai komposisi gas yang berbeda-beda (Tabel 2.4). Bahkan per bedaan itu juga terjadi dalam satu gunung api. Tabel 2.4 Komposisi Gas dari Beberapa Gunung Api. Komposisi Gas Gunung Api di Indonesia dikutip dari Wirakusumah dkk. (2000) Kilauea (Jaggar, 1940)

Mt. Pelee (Sheperd, 1927)

Merapi

Batur

Papandayan

Tangkubanparahu

Kelut

CO2

21,40

40,90

5,67

21,00

2,51

0,35

18,35

CO

0,80

2,40

0,03

-

-

-

-

H2

0,90

0,80

0,95

0,01

0,01

0,01

-

SO2

11,50

4,40

1,7

0,42

0,76

0,12

6,12

S2

0,70

-

-

-

-

-

-

SO3

1,80

-

-

-

-

-

-

Cl2

0,10

-

-

-

-

-

-

F

-

-

-

-

-

-

-

HCl

-

-

1,15

1,21

0,03

0,04

0,71

N dan gas jarang

10,10

8,30

0,46

20,94

0,07

0,19

6,14

H 2O

52,70

43,20

89,5

56,21

96,57

99,02

68,64

Kandungan Gas

2.5 Hubungan Gunung Api, Tataan Tektonika, dan Komposisi Magma Sebaran geogras gunung api Kuarter ternyata dikontrol oleh gerak-gerak tektonika bumi yang dapat dijelaskan dengan Teori Tektonik Lempeng ( Plate Tectonic Theory, misal Decker dan Decker, 1981; Tatsumi dkk., 1983; Gambar 2.8 dan 2.9).

Daerah pemekaran kerak

Daerah penipisan kerak

Daerah penunjaman kerak

Permukaan laut

KERAK SAMUDRA

KERAK BENUA

m K 0 0 1

100 Km

Gambar 2.8 Penampang pemunculan gunung api berdasarkan Teori Tektonik Lempeng. Gunung api dapat terbentuk di daerah pemekaran kerak bumi (kerak samudra dan kerak benua), di daerah penipisan kerak samudra dan sebagian besar dapat terbentuk di daerah penunjaman kerak samudra ke bawah kerak benua (Decker dan Decker, 1981). Publikasi Khusus

16


Mid-Atlantic ridge

Trench

a r i c e A m h t u S o Plate

Atlantic

Ocean

A f r i c a

Mantle Low-velocity layer

East Pacific rise Core

Indian Ocean ridge

Gambar 2.9 Penampang pergerakan lempeng kerak bumi. Kerak Benua Afrika dan Amerika Selatan dipisahkan oleh pemekaran dasar Samudra Atlantik yang mempunyai percepatan beberapa inci per tahun. Kerak Samudra Pasik Timur menunjam ke bawah Benua Amerika Selatan membentuk Pegunungan Andes (Decker dan Decker, 1981).

a.

b.

c.

d.

Berdasarkan konsep tersebut, pemunculan gunung api dapat dibagi menjadi 5 kelompok, yaitu: Gunung api yang muncul di pemekaran kerak tengah samudra. G unung api ini muncul di tengah-tengah samudra berasal dari pemekaran kerak bumi di dasar samudra (Gambar 2.10). Contoh: gunung apigunung api di Iceland dan The Reunion. Hasil kegiatan gunung apinya berkomposisi basal, sehingga sering disebut Mid Oceanic Ridge Basalts (MORB) atau Ocean Floor Basalts (OFB). Gunung api yang muncul di pemekaran kerak benua. Di sini diyakini bahwa kerak benua juga mengalami pemekaran sehingga menghasilkan kegiatan gunung api ( Mid Continental Volcanic Ridges). Contoh kelompok gunung api ini adalah di Ethiopian Rift (Terban Ethiopia; Gambar. 2.11) dan Graben Rhine di Jerman (Gambar 2.12). Pulau gunung api lautan (Ocean Island Volcano). Gunung api ini muncul sebagai akibat menipisnya kerak samudra, sehingga magma yang berasal dari selubung bumi (mantle) dengan mudah ke luar ke permukaan bumi. Contoh gunung api jenis ini adalah di Hawaii. Busur gunung api tepi benua. Busur gunung api ini muncul di tepi benua sebagai akibat penunjaman kerak samudra (oceanic crust ) ke bawah kerak benua (continental crust ). Penunjaman tersebut menim bulkan panas yang mampu meleburkan selubung bumi sehingga terbentuk magma, yang karena sifatnya cenderung bergerak ke atas dan keluar sebagai kegiatan gunung api. Contoh tipe gunung api ini adalah di Indonesia, Jepang, Amerika Serikat, Filipina, dan New Zealand. Beberapa ahli membagi kelompok gunung api tepi benua menjadi dua sub kelompok berdasarkan kenampakan siogranya. Pertama, gunung api yang secara sensu stricto benar-benar berada di tepi benua (continental margin), contohnya gunung api di bagian barat benua Amerika Utara dan Amerika Selatan. Kedua, busur gunung api kepulauan (island volcanic arcs) yaitu jajaran kepulauan gunung api yang letaknya di antara samudra dan benua, serta dengan benua itu sendiri dipisahkan oleh laut, misalnya di Indonesia, Filipina, Jepang dan Kepulauan Aleutian. Publikasi Khusus

17

Magma

e g r g e d i b s r l r a C

A I S E A T R A U L P E

E T A L P A C I R F A

t l u a f n a i l o t a n A

s p l A

e g s d e i r n a j k y e R

E T A L P A C I R E M A H T R O N

o S E c h i c O T x e n e C r M t O A L

A E D T R A L h O P c G n e r t n a i t u e l A

l h c i r u n e r n h K t c a n p e a r J t

s a n a h i c r a n e r M t

s y a a l a m i H

i

d n

E T A L P C I T C R A T N A

I

c

i t

n a l t

A

E T A L P C I T C R A T N A

a P t s E a e s i i c i r c

f

e g d

a g n o T c e d a h c m r e n e r K t

i

r

c i

t c

r

a t

n

A c i

h c n e r t a v a J

y r a d n u o b e t a l p n i a t r e c n U

n o i t o m e t a l p f o n o i t c e r i D

e n o z n o i t c u d b u S

s t l u a f ) m r o f s n a r t ( p i l s e k i r t S

f i

c

e i r a u q e c g a d i M r

H h c w e n e r N t

E T A L P E N I P P I L I P H

A I S E A T R A U L P E

a

A E C T Z A A L N P

C P E T A L P C I s F e I d C i r b A P e

t l u a f s a e r d n A n a S

n

A C I R E E M T A A s e d H L n a T P U O S

N A E E B I T R A L R P A C

i e s c k o R

e g d i r

a

P

y e K

E T A L P A I L A R T S U A

e s

i r

n

a

i

d n I

t

s

a

E

h t

u

S o

s i x a e g d i R

  

Publikasi Khusus

. ) 1 8 9 1 , r e k c e D n a d r e k c e D e d i v 2 7 9 1 , y e w e D ( g n e p m e L k i n o t k e T p e s n o K n a k r a s a d r e b i m u b k a r e k g n e p m e l n a k a r e g r e P 0 1 . 2 r a b m a G

18


 R E D S E  A

15º

Siebengebirge

Siebengebirge

Hesse

Westerwold



Westerwold



   



Hesse

ARDENNES

ARDENNES

Rhon

Rhon

Eifel

Eifel

Vogelsberg





Vogelsberg

LAKE ABBE 

S E G S S O E V

10º

N B E S T A N R E E R G B O A E E S T F R N G H I O R C K E R F L A N I K B

G S H O Kaiserstuhl R V



ADDIS ABABA



Kaiserstuhl



Dike swarm Dike swarm

C L A BFreiburg

Ries basin

Ries basin Steinhelm basin Swabian diatremes Steinhelm basin

Swabian diatremes Hegau

Freiburg Hegau

EXPLANATION

0



50 Mil

Fault of outer riff margin

0

Felsic volcano  Basaltic

0

volcano

Volcano or volcanic neck

50 Mil

Fault ; symbol shows downthrown side

100 Miles

40º

Volcano or volcanic neck

Gambar 2.11 Peta Lembah Graben Etiopia ( Ethio pian Rift ) yang berasosiasi dengan pemunculan gunung api di bagian timur laut Benua Afrika (Mohr, 1967).

Fault ; symbol shows downthrown side

Gambar 2.12 Peta Graben Rhine, Jerman, yang berasosiasi dengan lapangan gunung api (volcanic felds) (menurut Cloos, 1939, vide Holmes, 1965).

e. Gunung api di batas kerak samudra (oceanic plate boundary). Gunung api ini muncul sebagai akibat bertumbukannya dua kerak samudra, sebagai contoh Kepulauan Mariana di bagian barat Samudra Pasik. Kelompok gunung api ini pada hakekatnya sama dengan kelompok d, hanya kedua kerak bumi yang saling bertumbukan adalah kerak samudra Magma gunung api yang berada di daerah penunjaman pada umumnya berkomposisi andesit dengan anitas kapur alkali. Namun karena sebab-sebab petrogenesis, misalnya proses diferensiasi magma, kom posisinya dapat beragam mulai dari basal sampai dengan dasit atau bahkan riolit. Demikian pula anitasnya dapat berkisar mulai dari toleiit kalium rendah sampai dengan kapur alkali tinggi, tetapi sangat jarang mencapai susunan alkalin atau sosonit. Khusus di daerah tumbukan antar lempeng kerak samudra, seperti halnya di Kepulauan Mariana, dapat terbentuk magma berkomposisi boninit, yaitu andesit yang mengandung magnesium tinggi, yang diduga merupakan magma primer didaerah itu. Di daerah pemekaran dasar samudra, lebih dikenal dengan sebutan Mid-Oceanic Ridge Basalts (MORB) magma gunung api sangat khas bersusunan basal (Ocean Floor Basalts - OFB) dengan anitas toleiit kalium rendah (BVSP, 1981). Sebaliknya, pada daerah pemekaran kerak benua dan titik api di kontinen, magma gunung api lebih bersifat alkalin (Ragland and Rogers, 1984; Middlemost, 1985). Variasi yang lebih banyak terjadi pada magma gunung api sebagai titik api di lautan, seperti halnya di Hawaii (Decker dkk., 1987). Di daerah itu magma gunung api dapat berkomposisi basal sampai dasit dengan anitas toleiit kalium rendah sampai dengan alkalin. 2.6 Ringkasan Magma merupakan bahan kental pijar yang terbentuk secara alamiah di dalam bumi, mempunyai tem peratur antara 900o - 1400o C, dan jika sudah mendingin membentuk batuan beku, baik batuan beku terobosan dalam, batuan beku terobosan dangkal maupun batuan beku luar. Semakin asam komposisi magma, tem peraturnya semakin rendah sesuai dengan tingkat kristalisasi mineral pembentuknya. Pembentukan magma berhubungan dengan sumber panas yang dapat berasal dari peluruhan unsur radioaktif, deformasi batuan, Publikasi Khusus

19

Magma

penunjaman lempeng kerak bumi, dan peleburan sebagian bahan selubung bumi oleh sesuatu sebab. Magma primer terbentuk sebagai hasil peleburan sebagian dari selubung bumi yang berkomposisi peridotit. Magma primer ini sering juga disebut magma primitif atau magma induk yang selalu berkomposisi pikrit atau basal kaya akan magnesium yang dicirikan oleh tingginya rasio Mg/Mg + Fe, Ca/Ca+Na+K serta banyak mengandung Ni, Cr, dan unsur-unsur kompatibel lainnya. Hasil diferensiasi magma induk membentuk magma turunan, mulai dari basal Mg rendah, andesit basal, andesit, dasit, dan riolit. Antara magma basa dengan magma asam, apalagi yang sumbernya berbeda, dapat bercampur membentuk magma campuran. Magma yang terkontaminasi oleh batuan dinding disebut magma hibrid. Secara sik, magma berupa bahan cair kental pijar yang bersifat mudah bergerak dan cenderung menuju ke permukaan bumi. Magma yang membeku jauh di dalam bumi membentuk tubuh batuan terobosan dalam atau pluton yang bertekstur holokristalin, seluruhnya tersusun oleh kristal. Magma yang berhubungan dengan kegiatan gunung api biasanya terletak di bawah gunung api menerobos perlapisan batuan atau menyisip, mem bentuk dapur/kantong magma yang apabila membeku di bawah permukaan berupa berbagai bentuk batuan beku terobosan dangkal. Apabila magma itu sampai keluar ke permukaan bumi akan membentuk batuan beku luar dan bahan hamburan letusan gunung api. Baik batuan beku terobosan dangkal maupun batuan beku luar dan bahan hamburan mempunyai kesamaan di dalam tekstur, yaitu gelas sampai hipokristalin porr yang tersusun oleh gelas gunung api dan sebagian kristal mineral pembentuk batuan beku. Secara kimiawi magma tersusun oleh unsur-unsur utama, unsur jejak, unsur tanah jarang, serta bahan gas. Pembagian komposisi magma dari basa sampai asam didasarkan pada persentase kandungan oksida silika (SiO 2), sedangkan jenis magmanya mulai dari toleiit, kalk-alkali sampai alkali didasarkan pada besarnya kandungan alkali (K 2O dan Na2O). Bahan gas di dalam magma terutama H2O, CO, CO2, SO2, dan HCl.

Publikasi Khusus

20

Publikasi Khusus


21


BAB 3 BENTUK DAN STRUKTUR GUNUNG API Magma yang keluar ke permukaan bumi menghasilkan berbagai bentuk dan struktur gunung api. Pengertian bentuk gunung api di sini dimaksudkan untuk menguraikan bermacam-macam penampakan atau ftur bentang alam gunung api. Sementara itu, pengertian struktur gunung api ditekankan pada penampakan dalam dari setiap bentuk bentang alam gunung api. Namun demikian, dalam beberapa hal bentuk dan struktur gunung api kadang-kadang sulit untuk dipisahkan. Bentuk gunung api sangat beragam mulai dari bentuk tinggian (bukit atau gunung) sampai dengan bentuk rendahan atau lubang, dalam ukuran sangat kecil, berdiameter dan mempunyai ketinggian/kedalaman beberapa puluh meter saja, hingga ukuran sangat besar, berdiameter puluhan kilometer dan ketinggian lebih dari 5000 m dpl. Gambar 3.1 memperlihatkan berbagai macam bentuk gunung api menurut Simkin dan Siebert (1994). Dalam ukuran sangat kecil gunung api dapat berupa kubah lava dan berbagai ragam kerucut piroklastika. Untuk cincin tuf (tuff ring ) dan maar lebih memperlihatkan ftur rendahan daripada tinggian. Deretan gunung api kecil dalam satu garis membentuk erupsi celah atau erupsi linier. Sementara itu gunung api berukuran besar mulai dari gunung api komposit, kaldera sampai dengan perisai. Gunung api berukuran sangat kecil - kecil, mulai dari kubah lava sampai dengan maar, dikelompokkan ke dalam gunung api monogenesis (monogenetic volcanoes), sedangkan yang berukuran besar - sangat besar disebut gunung api poligenesis ( polygenetic volcanoes). Gunung api monogenesis adalah gunung api yang terbentuk oleh satu erupsi atau satu fase erupsi saja, sehingga waktu hidupnya pendek dan ukurannya kecil. Gunung api poligenesis adalah gunung api yang terbentuk oleh banyak atau berulangkali erupsi, yang fase erupsi satu dengan lainnya dapat dipisahkan oleh waktu istirahat panjang dan sering melibatkan berbagai jenis magma. Sistematika pembahasan di dalam bab ini dimulai dari bentuk dan struktur gunung api yang sederhana dan berukuran relatif kecil, yaitu kelompok gunung api monogenesis. Uraian itu diteruskan terhadap gunung api poligenesis, dan pada akhir pembahasan diberikan ringkasan.

Cincin tuf

Gambar 3.1 Berbagai bentuk gunung api menurut Simkin dan Siebert (1994). Besar kecilnya penampang setiap bentuk gunung api menggambarkan perbandingan besar kecilnya masing-masing bentuk gunung api. Publikasi Khusus

22


3.1 Gunung Api Monogenesis Magma yang keluar ke permukaan bumi dalam waktu relatif pendek, dengan volume kecil, energi rendah atau bahkan hanya melibatkan bahan gas akan membentuk gunung api berukuran relatif kecil. Bentukan ini sering juga disebut gunung api monogenesis, karena merupakan produk satu kali kegiatan atau satu periode kegiatan saja yang waktu hidupnya sangat pendek. Sebagai contoh Gunung Api Paricutin di Meksiko yang muncul di kebun jagung pada tahun 1943 dan giat hingga tahun 1952, namun pada saat ini sudah tidak aktif lagi (Macdonald, 1972). Gunung Api Surtsey di Islandia meletus pada tahun 1963 sampai dengan 1966. Gunung Anyar di Kompleks Gunung Api Lamongan, Jawa Timur meletus pada tahun 1898 (Kusumadinata, 1979). Gunung Tidar di Magelang diduga juga sebagai gunung api monogenesis. Kubah lava adalah magma yang keluar ke permukaan bumi dan karena sangat kental segera membeku dan menumpuk di atas lubang kepundan membentuk kubah (Gambar 3.2). Istilah lain untuk kubah lava adalah “bocca lava”. Dalam beberapa hal dan pada gunung api yang sudah tua serta mengalami pengikisan kubah lava itu dapat berbentuk kerucut lava. Kerucut sinder atau kerucut piroklastika adalah kerucut yang terbentuk oleh akumulasi rempah gunung api hasil letusan di sekeliling lubang kawah. Beberapa jenis kerucut piroklastika adalah erupsi linier atau erupsi rekahan (crater rows atau fssure vents), kerucut sinder (cinder cones: scoria- and pumice- cones), kerucut tuf (tuff cones), cincin tuf (tuff rings), dan maar (Gambar 3.3). Kerucut sinder adalah kerucut piroklastika yang tersusun oleh perlapisan bahan lepas atau rempah gunung api yang umumnya berupa skoria, membentuk kerucut skoria ( scoria cones), atau (sekalipun jarang) batuapung atau pumis sehingga membentuk kerucut pumis ( pumice cones). Kerucut tuf adalah kerucut gunung api yang tersusun oleh tuf atau abu gunung api, mempunyai ketinggian hingga 300 m, sudut lereng luar dan dalam sama-sama terjal. Cincin tuf adalah suatu kerucut gunung api berlereng luar dan dalam landai, tersusun oleh abu gunung api dan mempunyai kawah yang lebar. Erupsi linier adalah keluarnya magma ke permukaan bumi dengan membentuk lubang kawah dan atau kerucut piroklastika yang berjajar membentuk satu garis lurus. Penampakan ini juga disebut erupsi rekahan ( fssure eruptions) karena dikontrol oleh struktur rekahan atau sesar. Maar adalah suatu gunung api yang memotong batuan dasar di bawah muka air tanah dan mem bentuk kerucut berpematang landai yang tersusun oleh rempah gunung api berbutir halus hingga kasar,

(c)

Gambar 3.2 Salah satu kubah lava di Islandia, yang dikenal dengan nama Herδubreiδ (Sumber: Google Volcano, Wikipedia). Publikasi Khusus

Gambar 3.3 Penampang skema gunung api maar (a), cincin tuf (b), dan kerucut tuf (c) menurut Cas dan Wright (1987, h. 377).

23

Bentuk dan Struktur Gunung Api

mempunyai diameter kawah bervariasi antara 100 - 3000 m (Gambar 3.3 dan 3.4), yang kadang-kadang terisi air sehingga membentuk danau. Sebagian besar maar ini terbentuk oleh letusan hidroklastika. Letusan non magmatik itu dapat berlanjut menjadi letusan magmatik sehingga terbentuk kerucut sinder atau kubah lava di tengah-tengah maar seperti terjadi di Setu Patok dan Situ Sangiang di kaki Gunung Ciremai, Jawa Barat (Gambar 3.5 a dan b; Bronto dan Fernandy, 2000). Maar juga dijumpai di lereng bawah Gunung Api Muria, Jawa Tengah, antara lain Maar Bambang, Gembong dan Gunungrowo (Bronto dan Mulyaningsih, 2007; Gambar 3.6) serta di kaki Gunung Gamalama di Pulau Ternate (Bronto dkk., 1982), yang dinamakan Danau Tolire Besar dan Tolire Kecil. Gunung api maar yang cukup terkenal dan tersebar sangat banyak adalah di sekitar Gunung Lamongan, Kabupaten Lumajang, Jawa Timur (Sukhyar dkk., 1986; Gambar 3.7 dan 3.8). Wood (lihat Cas dan Wright, 1987) membedakan maar, cincin tuf, dan kerucut tuf seperti tersebut pada Tabel 3.1.

3 2

2 1 1

Akifer

Akifer

Gambar 3.4 Penampang skematis gunung api maar asimetri (Fisher dan Schmincke, 1984, h. 259). Lubang conduit gunung api memotong lapisan batuan pembawa air tanah (akuifer). Kegiatan diawali dengan melontarkan bahan klastika pada saat pembentukan kawah letusan (1), disusul dengan pembentukan cincin tuf (2) dan kerucut tuf (3). Bahan letusan tidak diendapkan secara merata ke segala arah sehingga terbentuk gunung api maar asimetri.

3.2 Gunung Api Komposit dan Jamak Gunung api komposit berbentuk kerucut dengan diameter alas mencapai lebih kurang 50 km dan ketinggian sekitar 3000 m dari dataran di sekelilingnya. Berhubung di dalamnya tersusun oleh perlapisan batuan gunung api maka sering disebut gunung api strato, tetapi pada saat ini para ahli gunung api lebih cenderung menyebut sebagai gunung api komposit (Gambar 3.9 dan 3.10). Contoh gunung api komposit yang aktif pada masa kini adalah Gunung Api Merapi dan Semeru, masing-masing di Jawa Tengah dan Jawa Timur (Gambar 3.11).

108° 02’ ’ 5 4 ° 6

108° 18’

U

G. Kromong Gunung.api maar Setu Patok

G. Ciremai

a

’ 0 0 ° 7

b

Skala 5

0

5 km

Gambar 3.5 Gunung api maar Setu Patok; a. Terletak 7 km di selatan kota Cirebon, Jawa Barat. Di dalam kawah maar muncul kerucut sinder. Sebagai latar belakang adalah Gunung Api Ciremai, lebih kurang 30 km di barat daya Setu Patok; b. Di lihat dari citra satelit, terletak di kaki timur laut Gunung Api Ciremai. Warna putih di dalam Setu Patok adalah air. Di sebelah selatan (bawah) Gunung Ciremai adalah Situ Sangiang, yang diduga juga sebagai gunung api maar. Puncak Gunung Api Ciremai terletak pada 6,892o LS - 108,08o BT. Publikasi Khusus

24


110° 39’ ’ 2 5 ° 6 0

111° 5’

U

G.Genuk

1. Bambang

G. Muria

2. Gunungrowo

3. Gembong

’ 5 1 ° 7 0

G. Patiayam

Skala 4

0

4 km

Gambar 3.6 Citra satelit daerah Semenanjung Muria yang menunjukkan adanya gunung api maar Bambang, Gunungrowo, dan Gembong pada lereng timur laut-tenggara Gunung Api Muria, Jawa Tengah. Penampakan gunung api maar berupa cekungan melingkar atau bulan sabit, yang sebagian terisi air (warna hitam). Semenanjung Muria terletak pada koordinat 6,50-6,75 o LS dan 110,75-111,00 o BT.

Gambar 3.7 Gunung Api Maar Ranu Bedali di sebelah barat Gunung Api Lamongan, Kecamatan Klakah, Kabupaten Lumajang, Provinsi Jawa Timur. Bukit-bukit di latar belakang adalah kerucut sinder. Publikasi Khusus

25


Gambar 3.8 Gunung Api Maar Ranu Pakis di sebelah barat Gunung Api Lamongan, Kecamatan Klakah, Kabupaten Lumajang, Provinsi Jawa Timur. Bukit di latar belakang adalah bocca lava.

Tabel 3.1 Perbedaan Ciri-ciri Gunung Api Maar, Cincin Tuf, dan Kerucut Tuf (Wood, vide Cas dan Wright, 1987)

Parameter

Maar

Cincin tuf

ke luar

ke luar dan ke dalam

ke luar dan ke dalam

di bawah dataran sekitarnya

lebih tinggi daripada dataran sekitarnya

lebih tinggi daripada dataran sekitarnya

0 - 100

90 - 100

90 - 100

terjal atau tegak

terjal

terjal

Lereng luar

landai

terjal

terjal

Diameter kawah atau kerucut

lebar

lebar

kecil

Volume ejekta atau kawah

kecil

kecil

besar

Kemiringan pematang Dasar kawah Bahan magmatik (%) Lereng dalam

Kerucut tuf

Gambar 3.9 Skema struktur gunung api komposit yang memperlihatkan bentuk kerucut, kawah ( crater ), pipa kepundan (conduit ), dapur/kantong magma (magma reservoir ), retas (D), gunung api parasit (L), aliran lava (F), kerucut sinder terkubur (C), dan sill (S) (Macdonald, 1972). Publikasi Khusus

26


Gambar 3.10 Sketsa tiga dimensi gunung api komposit, yang memperlihatkan dapur magma, retas, korok atau pipa kepundan, kawah puncak, aliran lava dan awan abu, dan gas gunung api (Sumber: Google Volcano, Wikipedia).

Gambar 3.11 Kiri: Gunung Api Merapi di s ebelah utara kota Yogyakarta, Jawa Tengah sebagai salah satu gunung api kom posit di Indonesia, mempunyai ketinggian + 2911 m dpl. Kanan: Gunung Api Semeru di Lumajang, Jawa Timur sebagai gunung api komposit tertinggi (+ 3.676 m dpl.) di Pulau Jawa.

Pemilihan nama gunung api komposit didasarkan pada pemahaman bahwa kata ‘strato’ atau ‘strata’ hanya bermakna ‘berlapis’ atau ‘perlapisan’ yang hal itu dapat terjadi pada gunung api kerucut sinder, perlapisannya tersusun oleh rempah gunung api, atau seperti gunung api di Hawaii yang perlapisannya hanya tersusun oleh aliran lava. Sementara pengertian ‘komposit’ mengandung arti bahan penyusunnya beragam/berselang-seling antara bahan rempah gunung api, misalnya breksi dan tuf, dengan aliran lava. Bahkan dalam beberapa hal, komposisi bahan penyusun kerucut gunung api komposit dapat bervariasi dari basa ke asam. Selain itu juga sering ditemukan tubuh intrusi dangkal yang memotong (retas) atau menyisip (sill) di antara perlapisan batuan gunung api tersebut (Gambar 3.12 dan 3.13) sekalipun hal ini dapat pula terjadi pada bentuk gunung api yang lain. Gunung api komposit pada umumnya terbentuk di daerah dengan kedudukan tektonikanya berhubungan dengan zona penunjaman, seperti halnya di Indonesia. Publikasi Khusus


27

Apabila gunung api komposit terdiri atas dua kerucut atau lebih dengan ukuran relatif sama besar dan sama tinggi maka gunung api tersebut disebut gunung api jamak (compound volcanoes, Gambar 3.14). Kegiatan gunung api berbentuk kerucut komposit dan kerucut jamak tersebut dapat dipandang sebagai fase pembangunan (construction periods) gunung api. Gunung api yang berukuran l ebih kecil atau gunung api monogenesis apabila kemudian tumbuh dan berkembang menjadi lebih besar dapat dipandang sebagai awal pembangunan gunung api komposit atau gunung api jamak. Salah satu kerucut gunung api komposit tertinggi di dunia dan daratan adalah Gunung Api Fuji di Jepang. Gunung api itu mempunyai ketinggian 3.700 m di atas dataran di sekitarnya, berdiameter alas sekitar 30 km dan volume 870 km 3 (Williams dan McBirney, 1979). Di Eropa kerucut komposit tertinggi adalah Gunung Api Etna (+ 3210 m dpl), berdiameter alas 40 km dan volume 527 km3. Gunung api tertinggi di Benua Afrika adalah Gunung Kilimanjaro (+ 5895 m dpl.; Simkin dan Siebert, 1994) yang terletak di Tanzania. Kerucut komposit gunung api tertinggi di dunia adalah Gunung Cotopaxi (+ 5911 m dpl.) yang terletak di Equador, Pegunungan Andes, Benua Amerika Selatan. Kerucut gunung api komposit di daerah itu sekalipun mem-

Gambar 3.12 Perlapisan tidak menerus aliran lava dan breksi piroklastika yang dipotong oleh retas pada fasies dekat gunung api komposit Galunggung, Tasikmalaya Jawa Barat.

Gambar 3.13 Perlapisan aliran lava, breksi piroklastika dan tuf yang dipotong oleh retas pada dinding Kaldera Tengger, Probolinggo Jawa Timur; sebagai bukti adanya gunung api komposit Tengger sebelum hancur sebagai akibat letusan Kaldera Tengger.

Gambar 3.14 Gunung Api Sumbing (+3.371 m) dan Gunung Api Sindoro (+ 3.151 m) di Jawa Tengah memperlihatkan sebagai gunung api kembar atau jamak. Di sebelah kanan Gunung Api Sindoro adalah Kompleks Gunung Api Dieng.

Publikasi Khusus

28


punyai tinggi mutlak lebih dari 5000 m, tetapi separoh dari ketinggian itu berupa batuan dasar pra-gunung api. Di Indonesia sendiri gunung api komposit yang sangat tinggi antara lain Gunung Kerinci (+ 3800 m; Kusumadinata, 1979) di Provinsi Jambi, Pulau. Sumatra, Gunung Semeru (+ 3676 m) dan Gunung Raung (+ 3332 m) di Provinsi Jawa Timur; Gunung Merapi (+ 2911 m) di Jawa Tengah, dan Gunung Agung (+ 3014 m) di Pulau Bali. 3.3 Kompleks Gunung Api Apabila pada suatu daerah banyak dijumpai lubang er upsi sedemikian rupa sehingga sering terjadi tum pang tindih baik lokasi erupsi maupun endapannya, maka wilayah itu dapat dipandang sebagai kawasan kompleks gunung api. Sebagai contoh, Kompleks Gunung Api Dieng di Jawa Tengah dan Kompleks Gunung Api Auckland ( Auckland volcanic feld ) di North Island, Selandia Baru. Di daerah itu gunung apinya dapat berbentuk kerucut komposit maupun gunung api monogenesis, atau bahkan terdiri atas beberapa gunung api kaldera. Dengan demikian, Gunung Api Lamongan di selat an Kota Probolinggo yang sekalipun kerucut kompositnya relatif kecil tetapi karena di sekelilingnya banyak dijumpai kerucut sinder, kubah dan aliran lava serta maar maka kawasan tersebut dapat juga disebut kompleks gunung api. Kompleks gunung api yang melibatkan kerucut komposit dan kaldera antara lain Gunung Wilis, Gunung Tengger, Gunung IyangArgopuro dan Gunung Ijen di Jawa Timur. Sementara itu, kompleks gunung api Bandung Raya (Bronto, 2009b) di Jawa Barat antara lain Gunung Talagabodas, Gunung Papandayan-Darajat-Kamojang-Guntur, Gunung Patuha-Malabar, dan Gunung Sunda - Burangrang -Tangkubanparahu -Tampomas (Gambar 3.15).

Gambar 3.15. Kompleks Gunung Api Bandung Raya di daerah Bandung dan sekitarnya, Jawa Barat. Data umur dicuplik dari Soeria-Atmadja dkk. (1994) dan Sunardi dan Kusumadinata (1999).

3.4 Gunung Api Kaldera Apabila suatu gunung api mempunyai kawah yang sangat besar, berdiameter lebih dari 2000 m, maka gunung api tersebut dinamakan gunung api kaldera (Williams, 1941; Williams dan McBirney, 1979). Berdasarkan atas asal-usul (genesis) pembentukannya, bentuk bentang alam gunung api kaldera dapat disebabkan oleh letusan, amblesan, dan longsoran. Kaldera yang terbentuk sebagai akibat letusan besar disebut kaldera Publikasi Khusus


29

letusan. Pembentukan kaldera letusan itu dapat disebabkan oleh terakumulasinya gas gunung api bertekanan sangat tinggi di bawah tubuh suatu gunung api, terutama yang berbentuk kerucut komposit. Pembentukan gas gunung api itu dapat dihasilkan oleh proses diferensiasi lanjut dari suatu magma basal menjadi magma berkomposisi menengah - asam (andesit, dasit atau bahkan riolit), biasanya berlangsung dalam waktu yang sangat lama, atau adanya percampuran magma basal dengan magma asam yang terjadi secara mendadak. Gunung api kaldera letusan sangat banyak jumlahnya, sebagai contoh Kaldera Toba di Pulau Sumatra, Kaldera Krakatau di Selat Sunda, Kaldera Sunda di Jawa Barat, Kaldera Tengger dan Kaldera Ijen di Jawa Timur, Kaldera Batur di Pulau Bali dan Kaldera Rinjani di Pulau Lombok (Gambar 3.16 - 20). Kaldera amblesan terjadi pada gunung api tipe perisai. Karena terlalu banyak magma basal yang keluar ke permukaan bumi, sedangkan sumbernya relatif dekat permukaan, maka terjadi kekosongan di dapur magma dan berat batuan di atasnya tidak ada yang menahan sehingga terjadi amblesan. Magma tersebut umumnya berkomposisi basal dan encer. Salah satu kaldera amblesan yang sangat terkenal di dunia adalah Kaldera Galapagos di sebelah barat Benua Amerika Selatan. Kaldera longsoran terbentuk pada gunung api-gunung api kerucut komposit yang sangat khas terjadi pada letusan Gunung St. Helens 1980 di Amerika Serikat (misal, Voight dkk., 1981; Glicken, 1986). Magma yang naik tidak dapat keluar melalui kawah pusat karena adanya sumbat lava yang sangat kuat di bawahnya. Oleh karena itu magma kemudian bergerak menyamping mencari daerah yang lebih lemah pada bagian lereng dari gunung api itu. Dorongan magma ke atas menyebabkan lereng gunung api itu menggembung (bulging ) yang setelah melampaui

Gambar 3.16 Kaldera Tambora di Pulau Sumbawa, Nusa Tenggara Barat, yang terbentuk pada 1815. Diameter kaldera 9 km, puncak tertinggi + 2.850 m dpl. Sumber: Google Volcano, Wikipedia.

Gambar 3.17 Kaldera Rinjani di Pulau Lombok, Nusa Tenggara Barat, yang termasuk gunung api Tipe Somma karena di dalamnya muncul gunung api yang lebih kecil, yakni Gunung Barujari. Sebagian besar cekungan Kaldera Rinjani terisi air sehingga membentuk danau kaldera gunung api, berukuran lk. 4,5 km x 3,5 km. Titik tertinggi + 3.726 m dpl. Sumber: Google Volcano, Wikipedia

Gambar 3.18 Kaldera Batur di Pulau Bali, yang di dalamnya terdapat Gunung Api Batur dan di sebelah kanannya adalah Danau Batur. Dinding gawir di latar belakang adalah pematang Kaldera Batur.

Gambar 3.19 Kaldera Tengger di Probolinggo, Jawa Timur, di dalamnya ada beberapa kerucut sinder antara lain Gunung Bromo (yang mengepulkan asap) dan Gunung Batok. Di latar belakang adalah Gunung Semeru, yang terletak jauh di sebelah selatan Kaldera Tengger. Publikasi Khusus

30


Gambar 3.20 Citra satelit Kaldera Sunda yang di dalamnya terdapat Gunung Tangkubanparahu dan Danau Lembang di sebelah utara kota Bandung, Jawa Barat. Gunung Burangrang diduga sebagai gunung api parasit daripada gunung api komposit Sunda.

titik maksimum penggembungan akhirnya tubuh gunung api itu longsor ke suatu arah. Kaldera longsoran selalu berbentuk seperti tapal kuda, dan di Indonesia j umlahnya sangat banyak, misalnya di Gunung Galunggung, Tasikmalaya Jawa Barat dan Gunung Raung di Jember, Jawa Timur (Neumann van Padang, 1939; Bronto, 1986, 1995 dan 2001; Siebert dkk., 1997; Bronto dan Hartono, 2002). Kaldera longsoran yang berasosiasi dengan letusan gunung api magmatik termasuk kaldera longsoran Tipe Bezymianny atau Tipe Gunung St. Helens. Dalam beberapa hal, kaldera longsoran dapat disebabkan oleh letusan hidrotermal di daerah gunung api yang sudah mengalami alterasi hidrotermal sangat lanjut yang dikenal dengan kaldera longsoran Tipe Bandai. Sebagai contoh letusan Gunung Papandayan 1772 di Garut Jawa Barat (misal, Neumann van Padang, 1951; Kusumadinata, 1979) dan Gunung Bandai di Jepang pada tahun 1888 (Nakamura dan Glicken, 1997). Namun demikian, longsoran tubuh gunung api juga dapat disebabkan oleh gempa bumi tektonika di daerah itu (Ui, 1995). Fase letusan besar pembentukan kaldera itu disebut periode perusakan (destructive periods) dari suatu gunung api. Pada kegiatan berikutnya di dalam kaldera dapat muncul kegiatan gunung api baru yang mem bentuk “anak” gunung api ( somma volcanoes; Gambar 3.1). Di Indonesia hampir semua gunung api kaldera mempunyai anak gunung api di dalamnya, misalnya Kaldera Krakatau, Kaldera Tengger, dan Kaldera Batur. Gunung api baru itu pada perkembangannya dapat tumbuh menjadi besar, sebagai fase konstruksi kedua, dan mampu mengisi seluruh cekungan kaldera yang ada sehingga bentuk bentang alam kaldera tidak kelihatan lagi. Sebagai contoh kasus ini adalah Gunung Guntur (Bronto dan Pratomo, 1997), Gunung Gede - Gunung Pangrango (van Bemmelen, 1949) dan Gunung Ciremai (Bronto dkk., 2000) di Jawa Barat, Gunung Sindoro dan Gunung Merapi di Jawa Tengah (Newhall dkk., 2000; Bronto, 2001). Publikasi Khusus

31


3.5 Gunung Api Perisai Bentuk gunung api yang paling besar dan tinggi adalah gunung api perisai atau gunung api tameng ( shield volcanoes). Ada tiga tipe gunung api perisai, yaitu tipe Eslandia ( Icelandic Shields), tipe Hawaii ( Hawaiian Shields), dan tipe Galapagos (Galapagos Shields) (Gambar 3.21 dan 3.22). Gunung api ini mempunyai sudut lereng yang sangat landai, tersusun oleh perlapisan ali ran lava berkomposisi basal. Gunung api perisai Eslandia terletak di Samudera Atlantik bagian utara, mempunyai ketinggian bervariasi dari 50 - 1000 m, rata-rata 350 m, sudut lereng 1 - 5 o, maksimum 10o, dengan volume tubuh sekitar 15 km 3. Gunung api perisai Hawaii berada di Samudera Pasifk, mempunyai ketinggian lebih dari 2000 m di atas permukaan air laut. Sebagai contoh Gunung Mauna Kea (+ 4180 m) dan Gunung Mauna Loa (+ 3650 m). Di bagian puncaknya hampir datar, sedang sudut lerengnya bervariasi antara 2 - 10o. Bila dihitung mulai dari dasar samudra volume total tubuh gunung apinya mencapai 40.000 km3. Gunung api perisai Galapagos terletak di Samudera Pasifk Timur ( East Pacifc Rise) atau di sebelah barat Benua Amerika Selatan. Gunung api ini mempunyai ketinggian 1500 m di atas permukaan air laut, diameter alas 25 - 35 km, dan sudut lereng kurang dari 20o. Pada lereng tengah mempunyai keGambar 3.21 Gunung api Skjaldbreiδur di Iceland, sebagai salah satu gunung api tipe perisai atau tameng ( shield volcanoes). Nama gunung api miringan terbesar (15-35o), tetapi segera itu berarti perisai yang besar. Sumber: Google Volcano, Wikipedia. melandai dan mendatar mendekati kaki.

a

b

0m

c 0m

a. Gunung api perisai Skjaldbreiäur , di Eslandia ( Iceland ) Samudra Atlantik. b. Gunung api perisai Mauna Loa, di Hawaii, Samudra Pasifik Tengah. c. Gunung api perisai Fernandina, di Kepulauan Galapagos, Samudra Pasifik Timur.

Gambar 3.22 Penampang tiga tipe gunung api perisai digambar pada skala yang berbeda untuk membandingkan bentuknya (Williams dan McBirney, 1979). Publikasi Khusus

32


3.6 Ringkasan Bentuk dan struktur gunung api dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu gunung api monogenesis dan gunung api poligenesis. Gunung api monogenesis adalah gunung api yang terbentuk oleh satu erupsi atau satu fase erupsi saja, sehingga waktu hidupnya relatif pendek dan ukurannya relatif kecil. Gunung api monogenesis bentuk dan strukturnya lebih sederhana dan lebih kecil dibanding dengan gunung api poligenesis, terdiri atas kubah/aliran lava, kerucut sinder, dan maar yang dapat membentuk titik-titik erupsi segaris dan disebut erupsi linier. Gunung api poligenesis adalah gunung api yang terbentuk oleh banyak atau berulangkali erupsi, dan fase erupsi satu dengan lainnya dipisahkan oleh waktu istirahat panjang dan sering melibatkan berbagai jenis magma. Termasuk gunung api poligenesis adalah gunung api komposit, gunung api jamak, kompleks gunung api, gunung api kaldera, dan gunung api perisai. Gunung api komposit dan gunung api jamak biasanya terdapat di daerah penunjaman kerak bumi. Gunung api kaldera terdiri atas kaldera letusan, kaldera amblesan, dan kaldera longsoran.

Publikasi Khusus

33


BAB 4 ERUPSI GUNUNG API

Isi Bab 4 ini dimaksudkan agar pembaca dapat memahami proses vulkanisme berupa erupsi gunung api, yang pada hakekatnya adalah gerakan magma dari dalam bumi keluar ke permukaan. Uraiannya dimulai dari denisi, klasikasi, mekanisme erupsi, indeks letusan gunung api (VEI: Volcanic Explosivity Index), dan diakhiri dengan ringkasan. Dengan demikian uraian tersebut merupakan kelanjutan pembahasan tentang magma di Bab 2 serta pendahuluan dari bentuk dan struktur gunung api yang disajikan di dalam Bab 3, yang bersifat deskriptif, yakni berdasarkan data objektif atau fakta yang kebenarannya sudah tidak diragukan lagi. Penempatan bahasan erupsi gunung api setelah bab-bab tersebut di atas adalah untuk menyatakan bahwa proses kegunungapian ini masih ada yang bersifat interpretatif dengan kebenarannya yang sangat tergantung pada kelengkapan data dan kemampuan analisis. Sebagai contoh, pernyataan ‘intrusi dangkal’, proses penerobosan magma hingga dekat permukaan itu tidak pernah terlihat secara nyata dengan mata kepala, tetapi dengan berbagai data pendukung maka pernyataan itu dapat dibenarkan. 4.1 Pengertian Erupsi gunung api adalah proses keluarnya magma dari dalam bumi ke permukaan. Dari pernyataan ‘proses keluarnya magma’ itu diartikan bahwa magma dapat benar-benar keluar (ekstrusi) ke permukaan bumi, atau sebelum mencapai permukaan bumi sudah membeku di dalam bumi (intrusi). Magma yang benar-benar keluar ke permukaan bumi berupa bahan cair liat dan pijar, yang setelah membeku dan membatu membentuk batuan ekstrusif (extrusive rocks), baik berupa batuan beku luar maupun batuan piroklastika. Di lain hak, magma yang sudah membeku sebelum mencapai permukaan bumi disebut batuan beku intrusi dangkal atau batuan beku terobosan di dekat permukaan ( shallow intrusions atau sub-volcanic intrusions). Baik proses keluarnya magma ke permukaan bumi maupun hanya menerobos sampai di dekat permukaan tersebut digolongkan sebagai erupsi gunung api. Hal i tu dengan pertimbangan bahwa keduanya mempunyai kesamaan di dalam lokasi kejadian atau keterdapatannya, yaitu di daerah gunung api dan keduanya selalu mengandung gelas gunung api yang mencerminkan pembekuan magma sangat cepat. Penjelasan argumentasi ini lebih lanjut dapat dibaca pada Bab 5. Untuk erupsi yang membentuk intrusi dangkal, bahan magma yang dapat keluar ke permukaan bumi hanya berupa gas gunung api. Namun demikian perlu diperhatikan bahwa intrusi dangkal itu dapat dimasukkan sebagai bagian dari erupsi gunung api, apabila terjadi di lingkungan gunung api atau di dalam tubuh gunung api sehingga tubuh intrusi dangkal itu selalu berasosiasi dengan batuan ekstrusif (Gambar 3.9 & 10). Dengan demikian, kalau ditemukan batuan beku yang hanya menerobos batuan non-gunung api, seperti batuan sedimen dan atau malihan, serta tidak berasosiasi dengan batuan ekstrusif maka batuan beku intrusi itu bukan atau belum tentu sebagai hasil erupsi gunung api. Dikatakan ‘belum tentu’ karena mungkin saja batuan beku intrusi itu merupakan bagian dari tubuh gunung api purba tetapi karena sudah mengalami proses erosi sangat lanjut maka batuan ekstrusifnya sudah habis tererosi. Dalam erupsi gunung api juga dimungkinkan bahwa sebagian magma bagian atas sudah keluar ke permukaan bumi tetapi magma bagian bawah masih berada di bawah permukaan bumi. Kondisi yang demikian biasanya magma berada di dalam pipa kepundan atau retas yang menerobos sampai ke permukaan bumi. Magma yang mempunyai kenampakan seperti itu disebut sumbat lava atau leher gunung api (volcanic necks).

Publikasi Khusus

34


4.2 Klasikasi Erupsi Berdasar Asal-Usul Bahan Penyusun Berdasarkan asal-usul bahan hasil kegiatan, erupsi gunung api dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu: a. Erupsi magmatis (magmatic eruptions), adalah erupsi yang menghasilkan bahan padat berasal langsung dari magma ( primary eruptive products; Gambar 4.1). b. Erupsi freatik atau letusan hidroklastika ( phreatic eruptions; hydrovolcanic eruptions; hydroclastic explosions), adalah erupsi dengan bahan padat yang dilontarkan keluar dari lubang kawah berasal dari batuan samping. Tenaga letusan atau tenaga lontaran berasal dari gas bertekanan tinggi yang dihasilkan oleh interaksi antara magma yang bertemperatur tinggi dengan air tanah sehingga terbentuk uap air dan gas gunung api. Oleh sebab itu, erupsi freatik ini juga disebut letusan uap air. Bahan magma yang benar-benar keluar ke permukaan bumi hanya berupa gas gunung api yang bercampur dengan uap air tersebut. Bahan padat hasil letusan hidroklastika ini berasal dari batuan samping atau batuan yang lebih tua (older rocks), baik yang masih segar maupun yang sudah lapuk, atau batuan yang tidak

asap letusan pipa konduit

Erupsi Magmatik

permukaan fragmentasi

Bahan : - gas - cair - padat permukaan saturasi

awal pembentukan gas Erupsi Freatik/Letusan Hidroklastika/Hidrotermal/ Non Magmatik

cairan magma dapur magma

3 2

2 1 1

uap tekanan tinggi

Akuifer

Akuifer magma

Gambar 4.1 Penampang erupsi magmatis (atas) dan erupsi freatik (bawah). Erupsi magmatis melibatkan magma langsung dari reservoir (dapur magma), sehingga material yang dilontarkan ke luar melalui lubang kepundan atau kawah gunung api (volcanic vent ) adalah bahan magma. Di dalam erupsi freatik magma berfungsi sebagai sumber panas yang memanaskan air bawah permukaan sehingga menghasilkan uap yang bertekanan tinggi. Letusan freatik terjadi jika tekanan uap air panas itu sudah lebih besar daripada batuan penudungnya. Bahan lontaran berupa bahan hamburan (hidroklastika) yang berasal dari batuan penudung (batuan tua atau batuan non magmatis). Sumber: Fischer dan Schmincke (1984). Publikasi Khusus

Erupsi Gunung Api

35

terubah maupun yang terubah. Sebagai contoh erupsi freatik adalah l etusan yang membentuk Kawah Sinila di kompleks Gunung Api Dieng, Jawa Tengah pada tahun 1979. Letusan itu selain m elontarkan batuan gunung api tua juga fragmen batugamping (fragmen koral) dan batuan sedimen lainnya. Pada saat terjadi letusan gas gunung api tidak hanya keluar dari lubang Kawah Sinila, tetapi juga keluar melalui rekahan-rekahan di dekat pemukiman, sehingga menimbulkan korban jiwa karena menghirup gas gunung api yang beracun itu. Letusan sekunder ( secondary explosions) adalah letusan yang terjadi bila bahan ekstrusif gunung api yang masih panas berinteraksi dengan air permukaan sepert i air hujan, air sungai, air danau, dan air laut. c. Letusan freatomagmatis ( phreatomagmatic explosions, hydromagmatic explosions), adalah erupsi/letusan yang sebagian besar bahan dilontarkan berasal dari batuan lama, dengan sebagian kecil langsung dari magma. Dengan kata lain letusan freatomagmatis adalah letusan bersifat transisi atau campuran antara letusan freatik dan letusan magmatis. Letusan freatomagmatis dapat juga terjadi apabila magma yang sangat panas itu sudah berada di dekat permukaan sehingga berinteraksi dengan air tanah, air laut atau air danau yang masuk ke dalam tubuh gunung api sehingga menjadi uap air bertekanan tinggi. Perbedaan dengan letusan freatik ialah adanya bahan padat langsung dari magma yang ikut terlontar keluar. Pada gunung api yang sudah beristirahat cukup lama erupsi berikutnya selalu diawali dengan letusan freatik, yang kemudian dapat dilanjutkan dengan letusan freatomagmatis, dan akhirnya letusan magmatis. Letusan freatik pada awal kegiatan itu menunjukkan bahwa setelah lama beristirahat dan magma yang dierupsikan sebelumnya sudah membeku dan mendingin, maka air hujan yang jatuh di puncak dan lereng gunung api itu sebagian meresap ke dalam tubuh gunung api sehingga membentuk akumulasi air tanah. Pada erupsi berikutnya, magma yang bergerak naik menuju ke permukaan terlebih dulu berinteraksi dengan air tanah itu sehingga terbentuk uap air yang semakin lama semakin banyak serta bertekanan tinggi dan kemudian terjadi letusan freatik, yang berlanjut ke letusan freatomagmatis. 4.3 Klasikasi Erupsi Berdasar Sifat Kegiatan Berdasarkan sifat kegiatan atau mekanisme keluarnya magma ke permukaan bumi, erupsi gunung api juga dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu: a. Erupsi lelehan (effusive eruptions; erupsi efusif), adalah keluarnya magma secara meleleh atau meleler. Hasil kegiatan berupa batuan beku luar yang dapat membentuk aliran lava atau kubah lava (Gambar 4.2 dan 4.3). Bentuk bentang alam gunung api besar yang dihasilkan oleh erupsi lelehan adalah gunung api perisai. Contoh : Erupsi aliran lava basal di Hawaii, aliran lava riolit di The Valley of Ten Thousand Smokes sebelah barat laut Gunung Katmai, Alaska pada 1912 (Macdonald, 1972) sehingga menghasilkan erupsi banjir riolit (rhyolitic ood eruptions), dan The Columbia Flood Basalts (BVSP, 1981) di Amerika Serikat. b. Erupsi letusan (explosive eruptions, erupsi eksplosif), adalah keluarnya magma secara meletus (Gambar 4.4). Erupsi letusan ini menghasilkan bahan klastika (bahan fragmental, hamburan, pecahan, kepingan

Gambar 4.2 Kiri: Kubah lava Gunung Merapi di utara kota Yogyakarta, Jawa Tengah, yang dierupsikan secara lelehan di puncak gunung pada 13 Mei 2006. Tengah dan kanan: Kubah lava Gunung Kelut, Jawa Timur yang dierupsikan secara lele han di dalam kawah pada 16 November 2007. Gambar kiri dan tengah dilihat pada malam hari, sedangkan gambar kanan dilihat pada siang hari. Publikasi Khusus

36


Gambar 4.3 Kiri: Aliran lava hasil erupsi lelehan Gunung Oshima-oshima di Jepang pada 1986 (Sumber: S. Suto, Geological Survey of Japan). Lava mengalir keluar dari dalam kawah ke lereng gunung dan membakar hutan yang terlanda. Gambar kanan: aliran lava di gunung api Hawai, yang masuk ke Samudera Pasik. Interaksi lava yang sangat panas dengan air laut menghasilkan uap air panas berwarna putih. (Sumber: Google Volcano, Wikipedia).

atau serpihan) gunung api dengan ukuran butir beragam dari halus sampai kasar. Bahan klastika gunung api berbutir halus ( ∅ ≤ 2 mm) disebut abu gunung api (volcanic ashes); bahan klastika gunung api berbutir sedang ( ∅ : 2 – 64 mm) dise but lapilus (tunggal) atau lapili (jamak/ banyak lapilus); dan bahan klastika gunung api berbutir kasar (∅ ≥ 64 mm) disebut bom gunung api (volcanic bombs) atau blok gunung api (volcanic blocks; Fischer dan Schmincke, 1984). Perbedaan antara bom gunung api dengan blok gunung api terletak pada bentuk butir, tekstur permukaan, Gambar 4.4 Erupsi secara letusan Gunung Anak Krakatau dan struktur pendinginan. Secara umum bom di Selat Sunda, Provinsi Lampung. Bahan hamburan yang dilontarkan dari dalam kawah berukuran butir abu (Ø ≤ 2 gunung api berbentuk membulat, mempunyai mm), lapili (Ø: 2 – 64 mm), bom dan blok gunung api (Ø tekstur permukaan kasar dan struktur pendin> 64 mm). ginan berupa struktur pita (ribbon structures atau banded structures), struktur konsentris atau struktur kulit bawang (concentric- atau onion structures) di bagian dalam dan struktur rekahan di bagian luar sebagai akibat pendinginan sangat cepat yang diikuti dengan pengkerutan dan perekahan. Struktur rekahan itu kadang-kadang menerus ke bagian dalam membentuk pola rekahan/retakan memusat ke bagian inti bom gunung api. Blok gunung api mempunyai bentuk meruncing dengan sisi-sisinya sangat tajam tetapi tekstur permukaannya halus gelas dan masif. Bom gunung api lebih banyak terbentuk pada erupsi gunung api dengan komposisi magma basal sampai andesit basal dan relatif encer, sedangkan blok gunung api lebih banyak terbentuk jika komposisi magmanya andesit sampai riolit yang bersifat sangat kental dan mudah pecah. Blok gunung api dapat juga terbentuk sebagai pecahan dari bom gunung api. Bentuk bentang alam gunung api yang dihasilkan oleh erupsi letusan dalam ukuran kecil adalah maar dan kerucut sinder, sebagai contoh di sekeliling Gunung Lamongan di selatan kota Probolinggo, Jawa Timur. Bentuk bentang alam sebagai akibat letusan besar adalah gunung api kaldera, misalnya letusan Gunung Tambora (1815) di bagian utara Pulau Sumbawa Nusa, Tenggara Barat, Gunung Krakatau (1883) di Selat Sunda, Gunung St. Helens (1980) di Amerika Serikat, dan Gunung Pinatubo (1991) di Filipina. c. Kombinasi Erupsi Efusif dan Eksplosif, adalah erupsi berselang-seling antara lelehan (efusif) dan letusan (eksplosif). Kegiatan itu biasanya diselingi oleh fase istirahat yang beragam mulai dari sangat singkat Publikasi Khusus

37

Erupsi Gunung Api

atau hanya dalam beberapa tahun sampai sangat lama dalam hitungan ratusan tahun bahkan puluhan ribu tahun. Di dalam satu periode erupsi jarang sekali terjadi selang-seling antara erupsi letusan dan erupsi lelehan, tetapi dalam banyak hal erupsi diawali secara letusan, kemudian secara bertahap intensitas letusan menurun dan diakhiri oleh erupsi lelehan yang membentuk aliran lava atau kubah lava. Bentuk bentang alam gunung api yang dihasilkan oleh kombinasi erupsi lelehan dan letusan berupa kerucut komposit atau gunung api jamak. 4.4 Klasikasi Erupsi Berdasar Lokasi Berdasarkan lokasi terhadap gunung api utama, erupsi dapat dibagi menjadi tiga macam (Gambar 4.5), yaitu: a. Erupsi pusat (central eruptions), apabila erupsi terjadi di kawah pusat yang biasanya terletak di puncak kerucut gunung api utama. b. Erupsi lereng ( ank eruptions), bila erupsi terletak di lereng kerucut gunung api utama. Dalam hal ini, jika erupsi terjadi pada satu titik disebut erupsi terminal, sedang kalau erupsi terjadi pada beberapa titik yang membentuk kelurusan disebut erupsi celah atau erupsi linier (lateral eruptions atau fssure eruptions; Gambar 4.6 & 4.7). c. Erupsi eksentris (excentric eruptions), bila letak erupsi di luar tubuh gunung api utamanya. Erupsi ini dapat berada di kaki atau dataran di sekitar gunung api utama.

a

b

c

d EKSENTRIS

Gambar 4.5 Pembagian jenis erupsi berdasarkan letak terhadap gunung api utama yang menjadi erupsi pusat, erupsi lereng ( terminal- atau fssure eruptions) dan erupsi eksentris (Rittmann, 1963 vide Macdonald, 1972).

4. 5 Mekanisme Erupsi Sesuai dengan sifat kegiatan atau mekanisme keluarnya magma ke permukaan bumi, erupsi gunung api dapat secara letusan (explosive eruptions) atau erupsi secara lelehan (effusive eruptions). Erupsi secara letusan disebabkan oleh tingginya tekanan gas di dalam magma, sedang pada erupsi secara lelehan dikarenakan rendahnya tekanan gas yang terkandung di dalam magma. Secara umum, magma berkomposisi basal mempunyai tekanan gas rendah karena temperaturnya sangat tinggi, sehingga unsur-unsur volatil masih terlarut di dalam cairan magma. Oleh sebab itu, magma basal hanya mempunyai kandungan gas sedikit dan tekanan gasnya lemah. Dengan demikian, erupsi yang terjadi pada umumnya juga secara non-eksplosif atau lelehan. Sebaliknya, di dalam magma yang berkomposisi menengah dan asam, karena proses diferensiasi dan menurunnya temperatur magma, unsur-unsur volatil menyatu dan keluar dari cairan magma membentuk gas (Gambar 4.8). Dengan demikian magma asam mempunyai kandungan gas paling banyak sehingga tekanan gasnya juga tinggi serta erupsi yang terjadi berupa Publikasi Khusus

38


Gambar 4.6 Erupsi linier Gunung Izu Oshima di Jepang pada 1986. Pada gambar kiri nampak empat titik letusan yang berderet dan pada gambar kanan terlihat lubang letusan berderet membentuk garis lurus (Sumber: S. Suto, Geological Survey of Japan).

Permukaan fragmentasi cairan magma mulai membentuk klastika padat

Sumber suara gemuruh Dispersi piroklastika dan gas

Magma + volatil yang sudah keluar dari cairan Permukaan awal keluarnya volatil dari cairan magma

Magma dalam bentuk cair volatil terlarut di dalamnya

Dapur magma

Gambar 4.8 Mekanisme erupsi letusan menurut Ficher dan Schmincke (1984).

letusan. Keterangan ini menunjukkan bahwa banyaknya kandungan gas di dalam magma berkaitan dengan proses diferensiasi dan penurunan temperatur magma. Semakin lanjut proses diferensiasi, semakin Gambar 4.7 Erupsi linier Gunung Laki di Islandia. Sumber: banyak gas yang terpisah dari cairan magma. Karena Google Volcano, Wikipedia. berat jenis gas lebih ringan daripada cairan magma, maka gas tersebut terletak di atas cairan magma. Dalam keadaan tertentu, suatu jenis magma menengah atau magma asam dapat keluar ke permukaan bumi secara lelehan. Kondisi tersebut dapat terjadi apabila gas yang sudah terpisah dan terletak di atas cairan magma mengalami “degassing ” atau kebocoran/penghilangan gas (Gambar 4.9). Publikasi Khusus

Erupsi Gunung Api

39

Gambar 4.9 Skema perbedaan erupsi letusan (kiri) yang menghasilkan bahan piroklastika dengan erupsi lelehan sebagai akibat terjadinya degassing sehingga membentuk kubah lava (Eichelberger, 1995).

Penelitian Eichelberger (1995) tersebut dilakukan terhadap suatu jenis magma asam yang mempunyai kandungan air 4 - 5 % berat. Air ini merupakan komponen utama gas di dalam magma. Pemisahan gas dari cairan magma (vesiculation) terjadi pada kedalaman 4 km. Pada erupsi letusan magma yang sudah mengalami vesikulasi di dekat permukaan terjadi proses fragmentasi, dari bahan cair liat menjadi bahan padat tetapi terpecah-pecah, yang dilanjutkan dengan proses letusan ke luar dari lubang kawah. Sementara itu, pada erupsi lelehan tidak terjadi proses fragmentasi tetapi penghilangan gas. Akibatnya, magma yang keluar ke permukaan bumi hanya meleleh, membentuk kubah lava atau aliran lava. Perbedaan yang lain adalah pada lebar pipa konduit dan kecepatan alir magma. Pada erupsi letusan jari-jari pipa konduit lebih lebar (sekitar 50 m) daripada erupsi lelehan (10 m). Demikian pula pada erupsi letusan kecepatan aliran magma (1 m/det.) lebih tinggi daripada erupsi lelehan (1 cm/det). Erupsi Gunung Galunggung pada 1918 (van Es, 1924; Bronto, 1989) dan Gunung Kelut pada 2007, yang di dalamnya terdapat danau kawah hanya menghasilkan ekstrusi kubah lava (Gambar 4.10). Hal ini diduga sebagai akibat terjadinya kebocoran gas di bawah permukaan sehingga tidak menimbulkan erupsi letusan.Proses erupsi letusan dapat secara tegak (vertical explosive eruptions) maupun secara miring. Erupsi letusan tegak ditunjukkan pada Gambar 4.8. Pada awalnya, di dalam reservoir, gas terlarut di dalam cairan magma. Namun di bagian atas dapur magma itu fase gas telah mulai terpisah dari cairan magma yang ke arah atas semakin nyata untuk kemudian dilanjutkan dengan proses fragmentasi dan peletusan. Kolom er upsi letusan selanjutnya dibagi menjadi gas thrust yang mempunyai kecepatan 100 - 600 m/det, dan convective thrust yang menguasai tinggi kolom atau tiang erupsi (Gambar 4.11). Pada posisi gas thrust, gerakan utama adalah secara tegak sebagai akibat desakan yang sangat kuat dari dalam bumi ke permukaan; sedangkan pada convective thrust tekanan vertikal sudah melemah sehingga gas serta bahan padat dan ringan dapat berkembang secara konveksi mendatar. Pada letusan sangat besar sebagian atau bahkan beberapa kerucut gunung api dapat hancur sehingga mem bentuk kaldera letusan seperti terjadi pada Kaldera Danau Kawah (Crater Lake Caldera) di Oregon, Amerika Serikat (Gambar 4.12) dan Gunung Krakatau di Selat Sunda, Indonesia (Gambar 4.13; Effendi dkk., 1986). Publikasi Khusus

40


Gambar 4.10 Kiri: Danau kawah Gunung Kelut pada saat terjadi peningkatan kegiatan sebelum muncul kubah lava pada tahun 2007. Kanan: Kubah lava Gunung Kelut yang lahir pada 3 November 2007 mengisi dasar kawah dan menghilangkan air danau. Pembentukan kubah lava ini diduga sebagai akibat kebocoran gas di bawah permukaan sehingga tidak terjadi erupsi letusan.

Gambar 4.11 Erupsi letusan Gunung Pinatubo, Filipina, pada 1991, memperlihatkan kolom asap yang bergerak vertikal ( gas thrust ) dengan kecepatan 100 – 600 m/detik (arah panah tegak), dan mengembang ke samping ( convective thrust ; arah panah mendatar). Sumber foto: Philvolc.

4.6 Tipe Erupsi Gunung Api Berdasarkan kejadian yang khas pada suatu gunung api, erupsi gunung api dapat dikelompokkan ke dalam beberapa tipe, antara lain: Tipe Hawaii ( Hawaian Type), Tipe Stromboli (Strombolian Type), Tipe Vulkano (Vulcanian Type), Tipe Plini ( Plinian Type), dan Tipe Ultra-Plini (Ultra-Plinian Type; Gambar 4.14). Erupsi Tipe Hawaii merupakan erupsi paling lemah, yang didominasi oleh erupsi lelehan dan sangat khas terjadi pada gunung api di Hawaii, misalnya Gunung Maona Loa dan Gunung Kilauea. Di bawah ini diuraikan ciri-ciri untuk setiap tipe erupsi berdasarkan kompilasi dari berbagai sumber (misal: Macdonald, 1972; Fischer dan Schmincke, 1984; Cas dan Wright, 1987). Erupsi tipe Hawai ini dapat Publikasi Khusus

Erupsi Gunung Api

a

b

c

d

e

41

disebandingkan dengan tipe Iceland. Erupsi Tipe Hawaii ini mempunyai ciri-ciri seperti tersebut di bawah ini: a. Erupsi terutama menghasilkan aliran lava basal, sangat encer, dan mengandung gas gunung api rendah. b. Erupsi muncul dari rekahan dan dimulai dengan lava mancur (lava fountain). c. Jika lava mancur semakin melemah, sebagian besar lava akan keluar ke permukaan secara perlahan-lahan dan kemudian mengalir keluar dari kawah sebagai aliran lava (Gambar 4.15). Erupsi Tipe Stromboli sangat khas terjadi di Gunung Stromboli, Itali; namun dapat pula terjadi pada beberapa gunung api lain di dunia (Gambar 4.16), termasuk gunung api di Indonesia, antara lain Gunung Anak Krakatau, Gunung Batur, dan lain-lain. Erupsi Tipe Stromboli ini mempunyai ciri-ciri sebagai berikut: a. Letusan dipisahkan oleh periode waktu kurang dari 1 detik sampai beberapa jam, dan terjadi di dalam kolom magma dekat permukaan. b. Pada malam hari atau cuaca gelap dari ke jauhan letusan seperti kembang api. c. Bahan lontaran terdiri atas bom gunung api, lapili scoria, dan abu gunung api.

Di bawah ini dijelaskan perbedaan antara Gambar 4.12 Diagram pembentukan kaldera Danau Kawah, letusan Tipe Stromboli dengan letusan Tipe Oregon, Amerika Serikat. (a) penampakan sebelum meletus; Hawaii. (b) pada tahap awal letusan membentuk letusan vertikal Tipe - Letusan Tipe Stromboli mengandung lebih Vulkano dan aliran piroklastika kecil dari kawah pusat; (c) keja sedikit gelas gunung api berbentuk air mata dian pada puncak letusan (paroksisma), aliran piroklastika besar atau rambut Pelee ( glassy Pelee’s tear or keluar dari kawah pusat dan kawah samping dan bagian puncak hair ). Pelee adalah nama Dewi penunggu gunung api mulai turun ke bawah atau ambles secara bertahap; (d) kenampakan setelah letusan; (e) keadaan pada saat ini dengan gunung api yang dipercayai oleh penduduk beberapa titik erupsi baru di dasar kaldera yang sebagian tertutup asli Hawaii. Apabila gunung api itu meletus air (Macdonald, 1972). maka dianggap Dewi Pelee sedang marah dan menangis, mengeluarkan air mata sam bil menggaruk-garuk kepala sehingga sebagian rambutnya rontok. Gelas ‘air mata’ Pelee itu sebenarnya merupakan bahan letusan gunung api berbentuk seperti tetesan airmata, bertekstur dan tersusun oleh gelas gunung api; sedangkan ‘rambut’ Pelee adalah bahan lontaran berbentuk s erabut yang juga bertekstur dan tersusun oleh gelas gunung api. - Letusan Tipe Stromboli mempunyai sebaran bahan lontaran lebih luas, karena letusannya lebih kuat dan kolom erupsinya lebih tinggi. - Bahan lontaran berbutir halus - sedang (abu - lapili) sebagai hasil letusan Tipe Stromboli lebih banyak daripada yang dihasilkan oleh erupsi Tipe Hawaii. Publikasi Khusus

42


Gambar 4.13 Diagram memperlihatkan fase konstruksi dan destruksi Gunung Krakatau di Selat Sunda, Indonesia (van Bem melen, 1949; Effendi dkk., 1986). Fase Konstruksi I diperkirakan membentuk kerucut tunggal yang besar dengan ketinggian mencapai 3000 m dpl. sebagai gunung api purba Krakatau. Fase destruksi I membentuk kaldera I Krakatau dan meninggalkan tiga pulau, yaitu Pulau Rakata, Panjang dan Sertung. Pemunculan kerucut gunung api Rakata, yang disusul dengan Gunung Danan dan Perbuwatan sebagai kegiatan Fase Konstruksi II dan III. Fase Destruksi II membentuk kaldera letusan 1883, dan pemunculan awal Gunung Anak Krakatau di dalam kaldera Krakatau pada tahun 1927 hingga saat ini dipandang sebagai Fase Konstruksi IV. Gunung Anak Krakatau itu sekarang telah tumbuh besar dengan ketinggian lebih dari 300 m dpl., yang pada awalnya sebagai kerucut sinder, sekarang sudah berkembang menjadi kerucut komposit.

Erupsi Tipe Vulkano (Gambar 4.4) juga sangat khas terjadi di Gunung Vulcano Itali yang ditunjukkan oleh letusan berskala menengah (VEI = 2-4, rata-r ata 3), menyemburkan abu gunung api berwarna abu-abu gelap sampai hitam, mempunyai periode letusan pendek dengan kolom erupsi mencapai ketinggian 3 - 15 km. Fisher dan Schmincke (1984) menyamakan letusan Tipe Vulkano dengan letusan freatik dan freatomagmatis. Erupsi Tipe Vulkano ini hampir sebanding dengan erupsi Tipe Sub-Plini dan Tipe Surtsey, namun agak berbeda di dalam tinggi kolom asap dan derajat letusannya. Endapan erupsi letusan Tipe Vulkano membentuk perlapisan bagus, pemilahan buruk, dan kaya lubang bekas keluarnya gas gunung api. Fragmen umumnya nonvesikuler sampai vesikuler buruk, tekstur gelas, bentuk meruncing. Lapili tumbuhan dan bom gunung api berbentuk kerak roti (bread-crust ) sampai dengan bentuk kubis/kol (cauli ower-shaped ) juga sering ditemukan (Tabel 5.1). Publikasi Khusus

43

Erupsi Gunung Api

FISSURE or ICELANDIC SURTSEYAN (<20

HAWAIIAN

KM)

STROMBOLIAN VULCANIAN

VULCANIAN

(<20 KM) PLINIAN

ULTRAPLINIAN AND PLINIAN

PELEAN

(<55 KM) STROMBOLIAN SUB PLINIAN

HAWAIIAN

(<2KM)

(<30 KM) (<10 KM)

Gambar 4.14 Tipe-tipe erupsi gunung api di dunia (Holmes, dalam Simkin dan Siebert, 1994).

Gambar 4.15 Erupsi Tipe Hawaii, yang diawali dengan semburan lava (lava mancur atau lava fountain; gambar kiri) kemudian didominasi oleh aliran lava basal encer (gambar kanan). Sumber: Google Volcano, Wikipedia.

a

b

G. Anak Krakatau, 1993 c

d

G. Stromboli Gambar 4.16 Erupsi Tipe Stromboli: a. Gunung Anak Krakatau, 1993. (Foto: I.S. Sutawidjaja), b. Gunung Etna, 2002, c. Gunung Paricutin, 1946, dan d. Gunung Stromboli (Sumber foto: Google Volcano, Wikipedia). Publikasi Khusus

44


Tabel 4.1 Ciri-ciri Letusan Tipe Vulkano atau Letusan Hidroklastika (Fisher dan Schmincke, 1984)

No.

Ciri-ciri

Proses erupsi dan transportasi

Kandungan volatil rendah, temperatur tinggi, viskositas rendah.

1

Umumnya berkomposisi basal

2

Fragmen agak vesikuler, ada sideromelan, bom berbentuk kerak roti - kubis.

3

Ukuran butir kecil, kadang-kadang mengandung klastika besar dan pecahan bom

4

Pemilahan buruk

Banyak mengandung air (uap air).

5

Struktur sedimen berkembang baik, seperti tuf vesikuler, perlapisan baik, mudcracks, lapili tumbuhan

Banyak mengandung air (uap air)

6

Banyak mengandung klastika litik

Letusan melontarkan batuan samping.

7

Dijumpai endapan seruakan dasar (base surge)

Mencirikan transportasi horisontal.

8

Tidak ada altersi hidrotermal, endapan sinter dan pengelasan

Mencirikan temperatur rendah

9

Berasosiasi dengan endapan letusan tipe Stromboli

Terjadi uktuasi suplai air dari luar atau penutupan dinding pipa konduit.

Pendinginan sangat cepat, granulasi terjadi pada kontak magma-air, degassing minor, letusan uap. Fragmentasi akibat tekanan dan panas sehingga tidak ada pemisahan dengan butiran halus di dalam kolom erupsi, energi tinggi karena banyak uap air.

Penamaan Erupsi Tipe Plini berasal dari nama seseorang bernama Pliny the Younger yang memerikan letusan sangat terkenal Gunung Vesuvius pada tahun 779 Masehi yang berlangsung selama tiga hari secara terus-menerus (Macdonald, 1972). Letusan gunung api itu menyebabkan dua kota yaitu Pompeii dan Herculanum terkubur atau tertimbun oleh bahan letusan yang kaya akan batuapung dan mempunyai ketebalan sampai beberapa meter. Letusan gunung api yang lebih kuat disebut erupsi Tipe Ultra-Plini atau Phreatoplinian karena merupakan proses interaksi yang sangat cepat antara bodi magma dengan tubuh air dalam volume yang sangat besar sehingga menghasilkan t ekanan gas yang sangat tinggi. Letusan Tipe Plini dicirikan oleh hal-hal sebagai berikut. a. Endapan abu dan batuapung tersebar luas sebagai hasil letusan sangat kuat dengan kolom erupsi tinggi dan banyak mengandung gas bertekanan tinggi. b. Erupsi berlangsung beberapa jam - lk. 4 hari secara terus-menerus. c. Volume endapan bahan letusan bervariasi dari sekitar 1 - 3000 km3. d. Umumnya berasosiasi dengan letusan pembentukan kaldera gunung api yang mempunyai diameter sampai dengan 20 km, diperkirakan sama dengan diameter dapur magma di bawahnya. Selain tipe-tipe erupsi gunung api tersebut di atas, masih ada tipe erupsi lain sesuai dengan perilaku khas suatu gunung api. Tipe khas itu adalah Tipe Merapi, Tipe Pelee, Tipe St. Vincent, dan Tipe St. Helens (Gambar 4.17). Erupsi Tipe Merapi diawali dengan erupsi lelehan membentuk kubah lava di puncak gunung. Karena kedudukannya pada bidang miring sehingga tidak stabil dan kemudian longsor membentuk awan panas atau aliran piroklastika guguran kubah lava. Erupsi Tipe Pelee diawali dengan pembentukan sumbat lava yang sangat kuat di dalam kawah. Letusan berikutnya yang bertekanan gas sangat tinggi hanya mampu menerobos di samping sumbat lava sehingga terjadi letusan terarah (directed blast ), menghasilkan aliran piroklastika ke satu arah yang disebut glowing avalanche dan glowing cloud (Macdonald, 1972). Hal serupa pernah terjadi di Gunung Galunggung, Jawa Barat pada 8 Oktober 1822 (van Es, 1924). Erupsi Tipe St. Vincent (gunung apinya sering disebut Montserrat's Soufriere Hills Volcano) adalah erupsi letusan dengan ciri kolom erupsi runtuh yang kemudian membentuk aliran piroklastika ke berbagai arah (Gambar 4.18). Gunung Pelee dan Publikasi Khusus

45

Erupsi Gunung Api

Kubah lava

a

c Kawah terbuka

Sumbat lava

d

b

Gambar 4.17 Tipe erupsi gunung api khusus: a.Tipe Merapi, b.Tipe Pelee, c.Tipe St. Vincent, dan d.Tipe St. Helens.

Gambar 4.18 Gunung Api Mountserrat atau St. Vincent dilihat dari citra satelit menunjukkan sebaran endapan piroklastika ke berbagai arah (anak panah) pada 7 Januari 2010. Sumber: the NASA Earth Observatory. Kolom erupsi mencapai ketinggian 10 km dpl.

St. Vincent terletak di Kepulauan India Barat (West Indies). Erupsi Tipe St. Helens, yang sudah disingung pada Bab III, adalah letusan gunung api yang disertai dengan longsornya sebagian tubuh kerucut komposit ke satu arah. Bersamaan dengan longsoran besar itu berbagai macam bahan piroklastika (aliran, seruakan, dan jatuhan) juga menyembur dari lubang kawah atau kaldera. 4.7 Indeks Letusan Gunung Api Newhall dan Self (1982) mengajukan cara menilai besarnya letusan gunung api dengan istilah Indeks Letusan Gunung Api (Volcanic Explosivity Index = VEI) yang diberi nilai mulai dari 0 (nol) sampai dengan 8 (Tabel 4.2). VEI bernilai 0 artinya erupsi gunung api secara lelehan ( non explosive/effusive eruptions). Apabila VEI bernilai 1 berarti tingkatan letusan lemah, VEI bernilai 2 tingkat letusan menengah, VEI ber nilai 3 tingkat letusan menengah-besar, dan VEI bernilai 4 tingkat letusan besar. Jika VEI bernilai ≥ 5, maka letusan gunung apinya dikelompokkan sangat besar. Semakin besar tingkat letusan gunung api maka volume bahan lontaran semakin besar, kolom erupsi semakin tinggi, dan letusan berlangsung semakin lama. Tinggi Publikasi Khusus

46


Tabel 4.2 Kriteria Indeks Letusan Gunung Api atau Volcano Explosivity Index (VEI) menurut Newhall dan Self (1982). Untuk VEI nilai 0 - 2, ketinggian kolom erupsi dihitung dari atas kawah, sedang yang bernilai 3 - 8 di atas muka air laut.

kolom erupsi itu akan mempengaruhi injeksi bahan letusan ke lapisan troposfer dan stratosfer di atas muka bumi. Gunung Api di Indonesia yang meletus dalam sejarah dan mempunyai nilai Indeks Letusan Gunung Api sangat besar adalah Gunung Tambora (1815, VEI: 7) dan Gunung Krakatau (1883, VEI; 6). Gambar 4.19 memperlihatkan besaran nilai VEI dan volume bahan erupsi untuk beberapa gunung api di dunia.

Gambar 4.19 Nilai Indeks Letusan Gunung Api (VEI) dan volume bahan erupsi pada beberapa contoh gunung api di dunia. Sumber: Oppenheimer (2004). Publikasi Khusus

Erupsi Gunung Api

47

Gambar 4.20 memperlihatkan data statistik hubungan antara eksplosivitas dengan int erval waktu tenang atau masa istirahat gunung api. Pada letusan lemah, VEI: 0 - 2, waktu istirahat umumnya berlangsung antara 1 - 10 tahun, sedangkan VEI 3 - 4, adalah masa tenang yang sebagian besar bervari asi antara 1 - 100 tahun. Pada letusan sangat besar, VEI 5 - 6, periode istirahat berlangsung sangat panjang, yaitu l ebih dari 100 tahun. Kenyataan ini diyakini ada hubungannya dengan akumulasi dan tekanan gas gunung api. Apabila sering terjadi erupsi atau letusan, maka hal itu tidak memungkinkan terjadinya akumulasi gas yang bertekanan besar. Sebaliknya, jika gunung apinya sedang mengalami istirahat sangat panjang, maka magma di bawah gunung api tetap aktif dan mengalami diferensiasi lanjut, menghasilkan gas gunung api yang semakin lama semakin terakumulasi dalam jumlah besar dan tekanan sangat kuat sehingga pada akhirnya akan dapat mengakibatkan letusan yang sangat dahsyat.

Gambar 4.20 Hubungan antara tingkat letusan dengan masa istirahat gunung api (Simkin, 1993). Semakin besar nilai indeks letusan gunung api (VEI) pada umumnya masa istirahatnya juga berlangsung lama.

4.8 Ringkasan Erupsi gunung api adalah proses keluarnya magma dari dalam bumi ke permukaan. Magma yang tidak sampai ke permukaan membentuk tubuh batuan beku intrusi dangkal. Dipandang dari bahan padat yang dikeluarkan ke permukaan bumi maka ada erupsi magmatis, erupsi freatik, dan erupsi freatomagmatis; ditinjau dari sifat kegiatan berupa erupsi letusan dan erupsi lelehan; sedang berdasar lokasinya ada erupsi pusat, erupsi lereng (terminal atau lateral), dan erupsi eksentris. Erupsi letusan disebabkan oleh adanya gas gunung api yang bertekanan tinggi. Akumulasi gas magma dihasilkan oleh proses diferensiasi, atau percam puran magma basa dengan magma asam. Dalam beberapa hal magma menengah-asam hanya keluar secara meleleh karena adanya proses kebocoran gas (degassing). Di dalam erupsi secara vertikal, besarnya letusan gunung api ditentukan dengan Nilai Indeks Letusan Gunung api (VEI), mulai dari 0 - 8, dan erupsinya secara berturut-turut diberi nama dari Erupsi Tipe Hawaii, Tipe Stromboli, Tipe Vulkano, Tipe Plini, dan Tipe UltraPlini. Semakin panjang masa istirahat suatu gunung api, maka letusan mendatang akan mempunyai nilai VEI lebih tinggi. Hal itu berhubungan dengan proses diferensiasi magma dari komposisi basa ke menengah - asam dan akumulasi gas gunung api yang semakin lama semakin banyak serta bertekanan sangat tinggi.

Publikasi Khusus

48

Publikasi Khusus


49


BAB 5 BATUAN GUNUNG API Secara umum, dalam pendeskripsian dan penamaan batuan, ahli geologi sudah membekali diri dengan ilmu petrologi dan petrogra yang didukung pula oleh m ineralogi dan geokimia. Untuk pendeskripsian dan penamaan batuan gunung api, penguasaan ilmu pengetahuan itu perlu ditambah dengan dasar-dasar ilmu gunung api atau vulkanologi. Dalam arti luas petrologi adalah ilmu yang mempelajari batuan, dimulai dari pengamatan secara mata telanjang, pemeriksaan di bawah mikroskop, analisis geokimia, dan bahkan sampai dengan radio isotop. Penggunaan kata ‘batuan’ di sini diartikan secara luas, yaitu bahan bentukan alam (gunung api), mulai dari bahan lepas (loose material ) sampai dengan yang sudah membatu (lithied material ). Lebih lanjut, batuan gunung api yang dibahas juga terbatas pada yang segar, dalam arti tidak dalam keadaan sudah lapuk, teroksidasi lanjut, termalihkan (termetamorfose), ataupun terubah (teralterasi) secara hidrotermal. Batuan gunung api tersebar melimpah di Indonesia, baik sebagai produk vulkanisme masa l alu maupun hasil kegiatan gunung api masa kini. Namun demikian pembelajaran terhadap asal-usul batuan gunung api selama ini masih sangat sedikit. Sebagian batuan dipelajari di dalam lingkup petrologi batuan beku, sebagai kelompok batuan beku luar, dan hanya sebagian kecil saja disinggung di dalam pembelajaran batuan sedimen. Uraian di dalam Bab V ini dimulai dari dasar-dasar penamaan batuan dan pengertian batuan gunung api, dilanjutkan dengan penamaan secara pemerian dan genesis. Secara lebih ri nci dibahas pula batuan klastika gunung api. Pada akhir bahasan diutarakan mengenai permasalahan penamaan tuf dan breksi gunung api. 5.1 Dasar-Dasar Penamaan Batuan Sebelum memberi nama terhadap suatu batuan maka pada tahap pertama dan utama harus dilakukan pemerian. Nama batuan yang hanya didasarkan pada pemerian terhadap batuan/obyek se bagaimana adanya (objective descriptions) disebut penamaan secara deskriptif (descriptive terms). Jika data deskriptif tersebut digunakan untuk menganalisis asal-usul kejadian batuan (genesis) dan hasil analisis itu digunakan sebagai dasar untuk memberikan nama batuan, maka hal ini disebut penamaan secara genesis ( genetic names). Apa bila penamaan secara deskriptif disatukan dengan penamaan secara genesis maka hal itu disebut penamaan secara kombinasi deskriptif dan genesis. Dalam melakukan pemerian dan penamaan batuan juga diperhatikan metode pendekatan yang secara garis besar dibagi menjadi tiga, yaitu pendekatan secara mata telanjang (megaskopis), pendekatan secara mikroskopis, dan pendekatan secara kimia. Pendekatan secara mata telanjang dilakukan di lapangan atau terhadap percontoh setangan (hand specimen). Baik pemerian maupun penamaan secara megaskopis masih bersifat pendahuluan yang selanjutnya perlu dimantapkan dengan pengamatan secara mikroskopis dan atau analisis kimia. Pada umumnya, pemerian percontoh setangan hanya mampu memberi nama secara deskript if, tetapi pemerian berdasar penampakan lapangan sangat mendukung untuk memberikan nama secara genesis. Selain warna dan komposisi mineralogi, pemerian di bawah mikroskop juga memperhatikan penampakan tekstur dan struktur yang ada. Penamaan batuan berdasar pemerian optik mineralogis ini mempunyai kelemahan bila mineral pembentuknya tidak berupa kristal, tetapi sebagian besar tersusun oleh gelas gunung api. Pada batuan yang banyak mengandung gelas gunung api, penamaan berdasar komposisi mineralogi kristal tidak cukup mewakili seluruh batuan yang dideskripsi. Guna mengantisipasi kelemahan pada penamaan secara mikroskopis tersebut diperlukan pendekatan ketiga, yaitu berdasarkan kepada komposisi kimia. Dalam hal ini tekanannya pada komposisi kimia yang bersifat lebih kuantitatif dibanding metode pendekatan megasPublikasi Khusus

50


kopis dan mikroskopis. Untuk kelengkapan penelitian geologi pada umumnya dan pemerian serta penamaan batuan gunung api secara khusus, ketiga pendekatan tersebut sebaiknya dilakukan secara bersama-sama. Dalam penamaan batuan secara deskriptif, sebagai parameter umum pemerian adalah warna, tekstur, struktur, dan komposisi. Tekstur mencakup antara lain bentuk dan ukuran butir/kristal, hubungan antar butir/ kristal, pemilahan dll. Dalam kaitannya dengan batuan gunung api, struktur yang terbentuk lebih mencer minkan proses pendinginan magma secara cepat menjadi batuan beku dan proses pengendapan. Komposisi dapat secara mineralogi atau kimia. Secara mineralogi, komposisi batuan dapat tersusun oleh mineral/kristal, fosil, fragmen batuan, dan matriks atau masa dasar. Untuk memberikan nama batuan secara deskriptif dapat hanya menggunakan salah satu parameter deskriptif atau kombinasi di antara beberapa parameter; biasanya dipilih yang paling mudah dikenali. Penamaan batuan hanya berdasar satu parameter (komposisi) misalnya, batuan gunung api yang mengandung lebih dari 50 % mineral karbonat (kalsit, dolomit, Fe-karbonat, Na-Ca-K karbonat) dinamakan karbonatit (carbonatite; Streckeisen, 1980). Penamaan batuan berdasarkan beberapa parameter contohnya, batuan gunung api berwarna abu-abu, bertekstur hipokristalin porri, ber struktur berlubang, serta berkomposisi fenokris felspar-plagioklas, piroksen dan masadasar gelas gunung api dinamakan andesit. Nama tambahan dapat disebutkan bila ada parameter yang paling menonjol, misalnya yang menonjol fenokris piroksen, sebarannya merata dan kelimpahannya mencapai lebih dari 10 %, maka batuan tersebut dapat dinamakan andesit piroksen. Apabila yang menonjol adalah kenampakan tekstur porri dapat dinamakan andesit porri. Jika yang menonjol kenampakan struktur, misalnya struktur masif, maka dinamakan andesit masif. Ahli geologi dapat melatih diri dan berdiskusi dalam rangka menguasai penamaan batuan secara deskriptif tersebut. Dalam kaitannya dengan batuan teralterasi, McPhie dkk. (1993) memberikan nama batuan berdasarkan grain size, components, lithofacies term dan alteration. Grain size atau ukuran butir merupakan bagian dari tekstur, components sepadan dengan komposisi, lithofacies term digunakan untuk struktur, dan alteration adalah kenampakan ubahan yang terjadi di dalam batuan itu. Sebagai contoh crystal-rich chloritic bedded tuff . Penamaan batuan secara genesis mempunyai parameter analisis terhadap sumber/asal batuan, proses pembentukan batuan, umur batuan, dan lingkungan pengendapan batuan. Untuk batuan gunung api masa kini atau setidak-tidaknya berumur Kuarter, masalah sumber sudah sangat j elas sehingga biasanya tidak di persoalkan lagi, misalnya batuan gunung api di daerah Kaliurang dan Pakem, Kabupaten Sleman bersumber dari kawah Gunung Merapi di sebelah utaranya. Namun untuk batuan gunung api yang lebih tua, misalnya berumur Tersier di Pegunungan Selatan, Kabupaten Gunungkidul, masalah sumber masih memerlukan penelitian secara cermat. Proses pembentukan batuan gunung api, atau secara umum proses vulkanisme, dapat diamati pada gunung api aktif masa kini atau yang pernah meletus dalam sejarah. Berdasar data geosika dan geokimia, pergerakan magma dari dalam bumi ke permukaan secara real time dapat diamati. Secara mata kepala sendiri (visual observation) bentuk dan kegiatan magma pada saat keluar ke permukaan bumi yang dikenal sebagai erupsi gunung api dapat dilihat. Demikian pula setelah bahan padat hasil erupsi gunung api tersebut membeku atau mengendap, dapat didekati dan dideskripsi secara terperinci. Dengan demikian, dari kegiatan gunung api aktif masa kini pertama-tama dapat diketahui genesisnya yang meliputi sumber, proses, waktu kejadian, lingkungan asal, dan lingkungan pengendapan; kemudian dilakukan deskripsi terhadap bat uan yang terbentuk secara terperinci. Data deskripsi secara terperinci itulah yang digunakan sebagai dasar untuk menganalisis batuan gunung api yang lebih tua dalam rangka memberi nama batuan secara genesis. Metode ini sebenarnya merupakan penerapan salah satu prinsip geologi, yakni the present is the key to the past . Ber hubung proses erupsi gunung api, proses pembekuan, dan proses pengendapan bahan erupsi hampir selalu dapat diamati; serta pengetahuan itu sangat bermanfaat bagi kepentingan sosial masyarakat, maka dalam menamakan endapan/batuan gunung api para ahli gunung api lebih menitik-beratkan pada penamaan secara genesis daripada penamaan secara deskriptif. Sebagai contoh nama-nama aliran lava, awan panas, dan lahar. Penentuan umur batuan dapat didasarkan pada pendekatan secara stratigras, paleontologis (bila mengandung fosil), dan atau metode radiometri. Pendekatan secara stratigras di lapangan bersifat relatif, misalnya lebih muda daripada batuan yang di bawahnya dan lebih tua daripada batuan yang di atasnya. Pendekatan

Publikasi Khusus

Batuan Gunung Api

51

paleontologi selain bersifat relatif juga mempunyai kisaran waktu yang panjang untuk ukuran kegiatan vulkanisme. Penentuan umur secara radiometri mam pu mendapatkan nilai umur dalam bentuk angka sekalipun ketepatannya masih memerlukan improvisasi secara berkelanjutan. Analisis umur dengan pendekatan radiometri antara lain dengan metode Kalium-Argon (40K - 40Ar), Argon-Argon (40Ar/39Ar), Jejak Belah, Carbon-14, Uranium-Thorium (U-Th), dan Uranium-Lead (U-Pb). Sejauh ini penamaan batuan gunung api berdasarkan umur dan lingkungan pengendapan masih bersifat umum, misalnya batuan gunung api Paleogen dan batuan gunung api darat, sehingga analisis genesis lebih dititik-beratkan pada proses dan kemudian sumber. Dalam penamaan batuan gunung api yang secara genesis kejadiannya tidak tercatat dalam sejarah atau yang berumur lebih tua, maka analisis proses dan sumber merupakan hal yang paling tidak mudah. Penamaan batuan gunung api secara kombinasi deskriptif dan genesis bukan masalah yang berarti bila sudah diketahui nama secara deskriptif dan genesis. Sebagai contoh, jika secara deskriptif bernama andesit, secara genesis bersumber dari Gunung Api Merapi, proses dan bentuk erupsinya berupa kubah lava, maka nam a kom binasinya dapat disebut Kubah lava andesit Gunung Merapi. Secara geologi, pada batuan gunung api tua yang sumbernya belum diketahui secara pasti, maka penamaannya dapat menggunakan nama geogra atau tempat batuan itu tersingkap sangat baik, misalnya aliran lava bantal basal piroksen Watuadeg. Ini mengandung arti proses erupsinya secara mengalir (berupa aliran lava), berbentuk/berstruktur bantal (sekaligus mencerminkan kejadiannya di dalam air), berkomposisi basal piroksen, dan tersingkap sangat baik di Dusun Watuadeg. 5.2 Pengertian Batuan Gunung Api Gunung api (volcano, vulcano, vulkaan) adalah tempat atau lubang tempat batuan pijar dan atau gas, biasanya kedua-duanya, keluar ke permukaan bumi, dan bahan padat yang terakumulasi di sekeliling lubang membentuk bukit atau gunung (volcano is both the place or opening from which molten rock or gas, and generally both, issues from the earth’s interior onto the surface, and the hill or mountain built up around the opening by accumulation of the rock material , Macdonald, 1972). Batuan pijar (dan gas) di sini adalah magma, sedangkan lubang tempat keluarnya magma itu disebut kawah (∅ < 2 km) atau kaldera gunung api (∅ ≥ 2 km). Dengan demikian, titik berat pengertian gunung api adalah pada adanya lubang dan keluarnya magma (dalam bahasa Belanda disebut vulkaan, dalam bahasa Itali dinamakan vulcano), sedangkan bentuk bentang alam berupa bukit atau gunung bukan merupakan keharusan, karena banyak vulcano yang tidak membentuk gunung. Namun karena di Indonesia hampir seluruh vulcano berbentuk kerucut atau gunung maka (secara salah kaprah) orang menyebutnya sebagai gunung api atau gunung berapi. Perihal yang seri ng menjadi perdebatan adalah bila lubang itu hanya mengeluarkan gas, apakah juga disebut gunung api. Ber dasarkan denisi tersebut di atas (ada kata ‘atau’ di antara batuan pijar dan gas) maka jawabannya adalah iya, asal gas itu benar-benar berasal dari magma (magmatic gases) di dalam bumi. Untuk membuktikan bahwa gas itu berasal dari magma atau bukan (non magmatic gases) diperlukan penelitian yang tidak sederhana. Batuan gunung api adalah batuan yang terbentuk sebagai hasil aktivitas gunung api, baik langsung mau pun tidak langsung. Aktivitas gunung api diartikan sebagai proses erupsi atau keluarnya magma dari dalam bumi ke permukaan, melalui lubang kawah/kaldera dalam berbagai bentuk dan kegiatannya. Pengertian langsung di sini dimaksudkan bahwa bahan erupsi gunung api it u setelah mendingin/ mengendap kemudian membatu di tempat itu juga (in situ). Sementara pengertian tidak langsung menunjukkan bahwa endapan/ batuan gunung api tersebut sudah mengalami perombakan atau deformasi, baik oleh aktivitas vulkanisme yang lebih baru, proses-proses sedimentasi ulang, maupun aktivitas tektonika.

Berdasarkan aktivitas gunung api itu dapat difahami bahwa: - pada perjalanannya ke permukaan bumi magma dapat benar-benar keluar, atau sebagian keluar dan se bagian membeku di dekat permukaan atau seluruhnya membeku di dekat permukaan. - pada perjalanannya ke permukaan, magma membeku sangat cepat sehingga sebagian atau seluruhnya membentuk gelas gunung api (volcanic glass). Pembekuan sangat cepat itu terjadi karena magma yang bertemperatur antara 900 – 1200oC secara cepat keluar ke permukaan bumi yang mempunyai temperat ur di bawah 30oC. Bahkan di dasar laut dalam atau daerah tertutup es temperatur bisa di bawah 0 oC. Gelas

Publikasi Khusus

52


gunung api ini sebenarnya adalah mineral yang tidak berbentuk kristal (amorf ), berasal dari magma, dan merupakan bahan silikat. Pengertian bahan silikat ini adalah mineral yang mengandung unsur silika atau oksida SiO2. Di dalam bahan silikat masih ada unsur atau oksida lain, seperti aluminium (Al2O3), magnesium (MgO), besi (FeO dan Fe2O3), kalsium (CaO), titanium (TiO2), mangan (MnO), natrium (Na2O), kalium (K 2O), dan lain-lain. Hal ini agak sedikit berbeda dengan pengertian mineral silika yang hanya tersusun oleh unsur Si atau oksida SiO2, seperti kuarsa dan opal/chert. - mineral yang mengkristal pada umumnya mempunyai tekstur pendinginan sangat cepat ( quenching/ supercooling textures) karena pertumbuhannya sangat terganggu oleh proses pendinginan. Hal ini dicirikan antara lain oleh struktur zoning, brous structures, skeletal crystals, embayment, corrosion, banded microcystalline, rekahan pada kristal, dan di dalam kristal mengandung inklusi gelas gunung api. - di bagian luar tubuh batuan gunung api biasanya terdapat lubang bekas keluarnya gas gunung api ( ve sicular structures) dan perekahan yang terjadi selama proses pergerakan ke permukaan dan pendinginan sangat cepat ( super cooling fractures). Pada kondisi tertentu struktur lubang gas dapat terbentuk di bagian tengah tubuh batuan beku terobosan dangkal. - magma yang membeku di dekat permukaan (high level intrusives) atau sudah keluar ke permukaan secara meleleh (effusive eruptions) membentuk lava koheren, dan pada akhirnya menjadi batuan beku yang pada umumnya masif. Sebaliknya, magma yang keluar ke permukaan secara meletus (explosive eruptions) menghasilkan batuan beku terfragmentasi yang disebut pyroclasts, berasal dari kara pyro artinya api dan clast berarti butiran, fragmen, atau kepingan. Jadi pyroclast adalah butiran batuan pijar yang dilontarkan keluar (ejected material ) dari lubang kawah pada saat terjadi letusan gunung api. Pyroclasts atau istilah lain ejecta ini mempunyai berbagai ukuran, mulai dari berbutir halus (abu/debu gunung api, ≤ 2 mm), berbutir sedang (lapili, ∅ : 2 – 64 mm) sampai dengan berbutir kasar (blok/bom gunung api, ∅ > 64 mm). Batuan itu secara khusus disebut batuan piroklastika dan secara umum membentuk batuan gunung api bertekstur klastika (volcaniclastic rocks). Dengan demikian secara deskriptif batuan gunung api mempunyai ciri-ciri khas di dalam tekstur dan komposisi, sebagai berikut: 1. Tekstur hipokristalin porr, vitror atau gelas, baik di dalam lava koheren maupun sebagai komponen bahan klastika. 2. Komposisi selalu mengandung gelas gunung api; kristal yang terbentuk pada umumnya menunjukkan tekstur dan struktur pendinginan magma sangat cepat; komponen fragmen batuan kebanyakan terdiri atas fragmen batuan beku (luar), seperti basal, andesit, dasit, atau ri olit. Namun, tidak menutup kemungkinan terdapat fragmen batuan gunung api yang lebih tua/batuan samping, serta batuan dasar non gunung api yang ikut terlontar keluar sebagai bahan tambahan/aksesori (accessory material ) dan bahan asing (accidental material). Warna batuan gunung api sangat beragam, tergantung pada komposisi kimia dan mineral penyusunnya. Batuan berwarna gelap pada umumnya berkomposisi basa, abu-abu untuk berkomposisi menengah, dan warna terang untuk batuan berkomposisi asam. Khusus obsidian, sekalipun berkomposis i asam warnanya juga hitam. Mengenai struktur batuan gunung api, untuk lava koheren dan fragmen batuan mengikuti hukum-hukum yang berlaku di dalam batuan beku, seperti halnya struktur masif, berlubang/berongga (vesicles), segregasi, konsentris, aliran, dan rekahan radier yang mencerminkan proses pendinginan dan pergerakan magma. Pem bentukan struktur di dalam endapan/batuan bertekstur klastika (misalnya piroklastika dan epiklastika) lebih mengikuti hukum batuan sedimen (proses pengendapan), misalnya struktur perlapisan/laminasi, sil ang-siur, perlapisan pilihan, melensa, membaji, dunes, antidunes, dan lain-lain. Penjelasan tersebut mensiratkan agar batuan gunung api sebaiknya tidak dipaksakan untuk masuk jenis batuan beku atau batuan sedimen, tetapi lebih baik dipandang sebagai kelompok tersendiri yang berada di daerah transisi antara kedua jenis batuan utama tersebut. Hal itu sejalan dengan proses vulkanisme, yang berada di antara proses magmatisme, yang lebih banyak membahas batuan beku intrusi dalam (pluton), dengan proses pengendapan yang titik beratnya mempelajari batuan sedimen. Publikasi Khusus

53

Batuan Gunung Api

5.3 Penamaan Batuan Gunung Api Secara Pemerian Telah disinggung di atas bahwa secara proses vulkanisme dan sekaligus secara sik batuan gunung api dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu lava koheren (coherent lavas) dan batuan klastika gunung api (volcaniclastic rocks). Lava koheren pada hakekatnya adalah batuan beku (m asif), yaitu magma yang mem beku di dekat permukaan (batuan beku intrusi dangkal) dan magma yang membeku di permukaan (batuan beku luar). Batuan klastika gunung api adalah seluruh batuan gunung api yang mempunyai tekstur klastika atau yang tersusun oleh bahan butiran asal kegiatan gunung api. 5.3.1 Lava Koheren Dalam melakukan pemerian dan penamaan secara deskriptif terhadap lava koheren kita mengacu pada dasar-dasar petrologi batuan beku (luar). Parameter pokok deskriptif adalah warna, tekstur, struktur, dan komposisi. Klasikasi penamaan batuan, baik secara megaskopis maupun secara mikroskopis didasarkan pada klasikasi yang telah dibuat oleh banyak ahli dan dipublikasikan dalam berbagai literatur petrologi batuan beku luar (misal Williams dkk., 1953; Streckeisen, 1980). Hanya perlu diingat bahwa dalam lingkup vulkanologi, nama batuan gunung api ini tidak terbatas untuk batuan beku luar saja, tetapi dapat diterapkan pada batuan beku intrusi dangkal, dan dalam beberapa hal untuk batuan klastika gunung api. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa batuan beku luar adalah merupakan bagian dari lava koheren batuan gunung api. Warna lava koheren sangat terpengaruh oleh komposisi batuan gunung api itu, sedangkan tekstur dan struktur, mulai dari yang berkomposisi basa sampai dengan yang berkomposisi asam sangat dipengaruhi oleh proses pendinginan magma pembentuknya seperti yang telah disampaikan di atas. Sebagaimana halnya warna batuan gunung api pada umumnya, maka w arna lava koheren juga sangat beragam terpengaruh oleh komposisi kimia dan mineral penyusunnya, mulai dari warna gelap umumnya untuk batuan berkomposisi basa, abu-abu untuk batuan berkomposisi menengah, dan warna terang untuk batuan berkomposisi asam. Batuan gunung api berkomposisi basa tersusun oleh mineral kaya akan Fe-Mg (olivin dan piroksen) serta plagioklas kaya akan Ca (bitownit dan anortit). Di dalam batuan gunung api berkomposisi menengah, asosiasi mineral penyusunnya adalah piroksen, ambol (horenblende), plagioklas menengah (andesin dan labradorit) serta sedikit alkali feldspar dan kuarsa. Selanjutnya, mineral penyusun batuan gunung api berkomposisi asam adalah horenblende, biotit, muskovit, plagioklas asam (albit dan oligoklas), alkali feldspar, dan kuarsa. Mineral olivin, piroksen, ambol, dan biotit dikelompokkan ke dalam mineral mak (magnesium-besi), sedangkan plagioklas, alkali feldspar, dan kuarsa di sebut kelompok felsik (felspar dan silika). Tabel 5.1 di bawah ini memberikan pemerian dan penamaan lava koheren secara megaskopis. Tabel 5.1 Klasikasi Nama Lava Koheren secara Deskriptif Megaskopis Nama Batuan

Warna

Tekstur

Struktur

Komposisi

1

Basal

Hitam

porroafanit, afanit, vitror, gelas

masif - berlubang bentuk melingkar - elip, skoria

olivin, piroksen, plagioklas basa, dan gelas (basa)

2

Andesit basal

abu-abu gelap


masif - berlubang bentuk agak melingkar - agak menyudut

piroksen, plagioklas, dan gelas basa-menengah

3

Andesit

abu-abu


masif - berlubang bentuk agak menyudut menyudut

piroksen, ambol (horenblenda), plagioklas, dan gelas menengah

4

Dasit

abu-abu terang


masif - berlubang bentuk menyudut

ambol, plagioklas dan gelas menengah - asam, alkali felspar, dan kuarsa

5

Riolit

putih - putih abu-abu


masif - berlubang bentuk menyudut - menyudut sangat runcing

ambol, biotit, muskovit, plagioklas & gelas asam, alkali felspar, dan kuarsa

No

Publikasi Khusus

54


Ber dasarkan komposisi kimia, dalam hal ini persentase berat oksida silika (SiO2) lava koheren dapat diklasikasikan menjadi basal, andesit basal (basaltic andesite), andesit, dasit, dan riolit (Tabel 5.2). Berdasarkan persentase berat SiO 2 versus K 2O (Peccerillo & Taylor, 1976; Ewart, 1982), batuan terse but dibagi menjadi batuan toleiit (miskin/rendah kalium), batuan calc-alkaline (kalium menengah), dan batuan alkalin (alkali tinggi). Untuk gunung api yang berhubungan dengan zona penunj aman kerak bumi, batuan toleiit umumnya terdapat di busur magma bagian depan (dekat dengan zona penunjaman), batuan calc-alkaline di bagian tengah, dan batuan alkalin atau shosonit di bagian belakang. Dalam mengklasikasikan nama batuan berdasarkan komposisi, sebagian ahli tidak hanya menggunakan persentase berat kalium oksida tetapi menggunakan total persentase berat alkali (Na2O + K 2O) versus SiO 2 (Cox dkk., 1981; Le Bas dkk., 1986). Untuk menamakan batuan berdasarkan komposisi kimia secara tepat diperlukan beberapa persyaratan sebelumnya. Pertama batuan yang akan dianalisis secara kimia harus benar-benar segar, dalam arti tidak lapuk, tidak teroksidasi, dan tidak teralterasi. Hal itu nantinya terlihat pada sedikit atau banyaknya bahan habis dibakar serta bahan volatil yang terkandung, dan jumlah persentase total. Semakin sedikit persentase bahan habis dibakar (loss on ignition) dan bahan volatil dengan jumlah total mendekati 100 % (± 1,5 %) serta masing-masing persentase oksida utama secara geologi sudah waTabel 5.2 Klasikasi Penamaan Batuan Koheren Lava ber jar, maka hal itu menunjukkan percontoh batuan dasar Persentase Berat SiO 2 cukup segar serta hasilnya dapat digunakan untuk Nama batuan Persentase berat SiO2 analisis lebih lanjut (Tabel 5.3). Hasil analisis kimia Basal ≤ 52 (45 – 52) tersebut kemudian dinormalisir ke 100 % tanpa mengikut-sertakan bahan habis dibakar dan volatil Andesit basal 53 – 57 sebelum dimasukkan ke dalam klasikasi (Tabel 5.4 Andesit 58 – 63 dan 5.5). Di dalam batuan alkalin, mineral felspar Dasit 64 – 68 digantikan oleh mineral felspatoid, misalnya, leusit, Riolit ≥ 69 (69 – 75) nefelin, dan sodalit. Tabel 5.3 Komposisi Kimia Oksida Utama Batuan Beku. LOI = loss on ignition (habis dibakar) Fe 2O3* = total oksida besi (FeO + Fe2O3). Oksida Utama

Basal Mg-tinggi

Mg-rendah

Andesit basal

SiO2

49,33

49,67

55,02

58,20

TiO2

0,81

1,03

0,71

0,82

Al2O3

19,29

20,74

18,75

17,20

Fe2O3*

9,85

9,62

7,58

7,54

MnO

0,17

0,19

0,17

0,15

MgO

10,02

4,38

4,37

3,20

CaO

11,03

10,85

8,45

6,80

Na2O

2,24

2,99

3,18

3,30

K 2O

0,35

0,37

0,68

1,7

P2O5

0,10

0,13

0,18

0,23

LOI

0,37

0,52

0,56

1,30

100,56

100,49

99,65

100,44

Total

Publikasi Khusus

Andesit

55

Batuan Gunung Api

Tabel 5.4 Komposisi Kimia Oksida Utama Batuan Beku setelah dinormalisir 100 % tanpa Volatil dan LOI Oksida Utama

Basal Mg tinggi

Mg rendah

Andesit basal

SiO2

49,24

49,69

TiO2

0,81

Al2O3

Andesit

Dasit

Riolit

55,53

58,70

66,00

77,36

1,03

0,71

0,83

1,14

0,77

16,26

20,75

18,92

17,35

15,23

12,26

Fe2O3*

9,83

9,62

7,65

7,60

5,87

3,08

MnO

0,17

0,19

0,17

0,15

0,16

0,07

MgO

10,00

4,38

4,41

3,23

1,87

0,26

CaO

11,00

10,85

8,53

6,86

3,73

1,00

Na2O

2,24

2,99

3,21

3,33

3,94

2,22

K 2O

0,35

0,37

0,69

1,72

2,07

2,98

P2O5

0,10

0,13

0,18

0,23

-

-

Total

100,00

100,00

100,00

100,00

100,00

100,00

Tabel 5.5 Komposisi Kimia Oksida Utama Obsidian dan Pumis (Batuapun g) setelah dinormalisisr 100 % tanpa Volatil dan LOI Oksida Utama

Obsidian Dieng

Obsidian Timor

Obsidian Jepang

Pumice Toba

Pumis Krakatau

Pumis Batur

SiO2

59,82

76,87

77,93

72,80

70,41

65,86

Al2O3

6,69

12,71

12,96

13,62

15,31

16,29

Fe2O3*

2,53

1,36

0,82

2,86

3,53

5,90

CaO

23,39

1,00

1,18

2,46

3,46

3,18

MgO

5,27

0,08

0,08

0,46

1,04

1,08

Na2O

1,65

3,90

3,05

3,52

4,21

5,44

K 2O

0,65

4,08

3,98

4,28

2,04

2,25

100,00

100,00

100,00

100,00

100,00

100,00

Total

5.3.2 Batuan Klastika Gunung Api Di bawah ini dicantumkan beberapa denisi batuan klastika gunung api atau volcaniclastic rocks. 1. The entire spectrum of clastic materials composed in part or entirely of volcanic fragments, formed by any particle-forming mechanism (e.g. pyroclastic, epiclastic, autoclastic), transported by any mechanism, deposited in any physiographic environment or mixed with any non volcanic fragment types in any proportion (Fisher, 1961; Fisher, 1966; Fisher and Smith, 1991). 2. All fragmental volcanic rocks that result from any mechanism of fragmentation (Pettijohn, 1975; Walker and James, 1992). 3. A clastic rock containing volcanic material in whatever proportion, and without regard to its origin (Mathisen and McPherson, 1991).

Berdasarkan pendapat para ahli tersebut, maka dapat dinyatakan bahwa batuan klastika gunung api adalah batuan gunung api yang bertekstur klastika. Secara deskriptif, terutama tekstur (bentuk dan ukuran butir), batuan klastika gunung api dapat berupa breksi gunung api (volcanic breccias), konglomerat gunung api (volcanic conglomerate), batupasir gunung api (volcanic sandstones), batulanau gunung api (volcanic Publikasi Khusus

56


siltstones), dan batulempung gunung api (volcanic claystones). Perlu ditegaskan di sini bahwa penggunaan kata ‘pasir’, ‘lanau’, dan ‘lempung’ hanyalah menunjukkan ukuran butir, tidak secara langsung mencerminkan sebagai batuan sedimen epiklastika. Nama-nama tersebut dapat ditambah dengan parameter kemas ( fabric), sortasi (pemilahan), sebagai bagian dari pemerian tekstur, warna, struktur, dan atau komposisi tergantung aspek mana yang menonjol dan mudah dikenali. Sebagai contoh, apabila fragmen di dalam breksi gunung api mempunyai kemas terbuka dapat dinamakan breksi gunung api kemas terbuka, kalau fragmennya didomi nasi oleh andesit dan tidak berstruktur (masif), batuan itu dapat saja dinamakan breksi andesit masif. Jika di dalam batupasir gunung api yang sangat menonjol adalah struktur berlapis, batuan itu dapat dinamakan batupasir gunung api berlapis (bedded volcanic sandstones). 5.4 Penamaan Batuan Gunung Api Secara Genesis Telah disampaikan di atas bahwa secara proses vulkanisme, batuan gunung api dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu lava koheren dan batuan klastika gunung api. Berdasarkan pengalaman para ahli dalam mengamati langsung aktivitas gunung api, maka penjelasan disi ni akan dimulai dari proses dan nama, kemudian diikuti dengan pemerian ciri-ciri litologinya. Namun dalam pembelajaran batuan gunung api tua yang prosesnya sudah tidak dapat dilihat langsung, ahli geologi hendaknya memulai dengan melakukan pemerian ciri-ciri litologi selengkap-lengkapnya, kemudian menginterpretasikan proses yang terjadi, dan terakhir memberikan nama batuan gunung api secara genesis. 5.4.1 Lava Koheren Lava koheren dapat terbentuk sebagai akibat pergerakan magma ke luar ke permukaan bumi. Dalam pergerakan tersebut, magma dapat benar-benar keluar ke permukaan bumi secara meleleh (effusive eruptions), atau membeku di dekat permukaan, atau sebagian membeku di bawah dan sebagian lagi membeku di permukaan bumi. Magma yang membeku di dekat permukaan dikenal sebagai batuan beku intrusi dangkal. Padanan kata batuan beku intrusi dangkal ini banyak sekali, antara lain batuan intrusi subgunung api, batuan semi gunung api, subvolcanic intrusions, high level intrusives, shallow intrusions, low level intrusions, dan syn-volcanic intrusions. Mengenai tingkat kedangkalan pembekuan magma ini belum ada angka kedalaman yang pasti, tetapi diperkirakan tidak lebih dari 10 km di bawah kawah/kaldera gunung api. Sebagai contoh, kedalaman dapur magma dangkal Gunung. Merapi hanya 1 km di bawah puncak, sedangkan dapur magma dalam berkisar antara 3 - 4 km di bawah puncak. Siebett (1988) menuturkan bahwa tubuh intrusi di bawah gunung api komposit dan berasosiasi dengan lapangan panas bumi mempunyai kedalaman 8 - 9 km. Pembekuan magma di dekat permukaan ini dimungkinkan karena pertama, magma sudah membeku terlebih dahulu sebelum pergerakannya mencapai ke permukaan bumi. Kedua, tidak semua magma keluar ke permukaan bumi sewaktu gunung api bererupsi atau meletus, tetapi juga tidak kembali ke dapurnya jauh di dalam bumi setelah erupsi gunung api berhenti. Sebagian magma itu tersisa dan membeku di sepanjang perjalanan dari dapur magma ke permukaan bumi yang dalam hal ini adalah kawah/kaldera gunung api. Kelompok batuan subgunung api ini antara lain membentuk retas (dikes), sill atau kubah lava bawah per mukaan (cryptodomes). Magma yang membeku di pipa kepundan sehingga bagian atasnya menyembul ke permukaan sedang bagian bawahnya berada di bawah permukaan disebut leher gunung api (volcanic necks) atau sumbat lava (lava plugs). Pada literatur lama berbahasa Indonesia retas ini disebut batuan gang dan leher gunung api disebut batuan korok. Seluruh batuan beku intrusi dangkal disebut sebagai hypabyssal rocks. Batuan terobosan dangkal ini tersingkap di dalam atau pada dinding kawah/kaldera gunung api atau pada daerah batuan gunung api yang sudah tererosi cukup lanjut. Berhubung sebagai batuan beku terobosan (sekalipun dangkal), maka ciri-ciri litologi yang sangat penting adalah bagaimana bentuk geometrinya, bagaimana kenampakan kontaknya dengan batuan samping atau yang diterobos, bagaimana warna, tekstur, struktur dan komposisi, serta ciri-ciri terperinci khusus atau penunjang lainnya. Bentuk geometri mungkin dapat diamati berdasar penginderaan jauh dan peta rupa bumi, tetapi penampakan kontak dengan batuan samping mutlak harus ditunjukkan berdasar data singkapan langsung di lapangan yang secara lebih terperinci dapat dibantu dengan analisis secara mikroskopis dan bila perlu secara Publikasi Khusus

Batuan Gunung Api

57

kimia. Secara deskriptif di bawah ini dijelaskan beberapa bentuk tubuh intrusi dangkal sebagai bagian dari lava koheren batuan gunung api. 1. 2.

3.

4.

5. 6.

Retas dicirikan, antara lain oleh: Bentuk terobosan berupa bidang memanjang (tabular in shape) serta memotong perlapisan batuan yang diterobosnya (Gambar 5.1 - 5.3). Efek kontak di kedua sisi retas terhadap batuan yang diterobos mungkin mengalami efek bakar, atau bagian tepi retas yang mengalami oksidasi, keduanya umumnya berwarna merah coklat atau merah bata, sangat tergantung tingginya temperatur magma saat menerobos, jenis batuan yang diterobos dan oksigen yang dikandungnya. Dari bagian tengah menuju ke tepi retas secara berangsur semakin bertekstur gelas. Hal ini akan semakin nyata pada tubuh retas yang cukup tebal. Pada kontak dapat pula terbentuk breksi sebagai akibat pendinginan sangat cepat sehingga menimbulkan perekahan yang kemudian terisi oleh cairan magma dari bagian tengah retas, atau masuknya batuan samping ke dalam cairan magma retas. Terdapat struktur paralel secara vertikal di bagian tepi tubuh retas sebagai akibat segregasi dan tingkat kristalisasi yang berbeda selama pendinginan, karena bagian tepi/luar lebih cepat mendingin daripada bagian dalam. Struktur kekar yang memotong tegak lurus retas biasanya juga dapat dijumpai. Bila magma mengandung banyak gas, atau menerobos batuan karbonat, mungkin terbentuk struktur lubang berbentuk elip yang menunjukkan aliran ke atas. Struktur aliran dapat pula ditunjukkan oleh penjajaran feokris atau bentuk struktur aliran lainnya. Komposisi retas bagian tengah lebih banyak kristal, sedang ke arah tepi semakin banyak gelas gunung api. Alterasi dan mineralisasi mungkin dapat terjadi di bagian tepi retas tersebut. Di bagian lebih dalam retas dapat berawal dari tubuh intrusi yang lebih besar, seperti tersingkap di Pulau Sangiang (Gambar 5.4).

Gambar 5.1 Retas (dikes) pada dinding kawah Gunung Galunggung, Tasikmalaya, Jawa Barat dan di Gunung Muria, Jawa Tengah.

Publikasi Khusus

58


b

Gambar 5.2 Retas pada dinding kaldera Tengger, Probolinggo, Jawa Timur.

a

Gambar 5.3 Retas basal (B) dan andesit (A) di kaki utara Gunung Rakata, Selat Sunda.

Sill atau kubah lava bawah permukaan dicirikan antara lain oleh: 1. Bentuk terobosan pipih atau cembung menyisip secara selaras (concordant ) di antara perlapisan batuan. Bentuk itu sangat tergantung kemampuan magma mendesak perlapisan batuan di sekitarnya. Apabila berbentuk cembung mengakibatkan perlapisan batuan di atasnya terlipat ke atas seperti struktur antiklin. Jika hal ini terjadi sangat dekat dengan permukaan dan di lereng kerucut gunung api, maka bagian itu akan mengalami penggembungan (bulging ). Namun dalam be berapa hal bentuk intrusi dangkal ini bisa saja tidak beraturan. Gambar 5.5 memperlihatkan kubah bawah permukaan di bawah puncak Gunung Rakata, Kompleks Krakatau, Selat Sunda. 2. Efek kontak mirip seperti yang terjadi pada retas, hanya letaknya ada di bawah dan di atas tubuh sill . 3. Semakin ke bagian tepi, tubuh sil l semakin bertekstur halus atau gelas dan di beberapa bagian membentuk breksi (autoklastika). 4. Struktur segregasi berbentuk konsentris atau kelopak atau struktur kulit bawang. Struktur Gambar 5.4 Retas yang berawal dari tubuh intrusi besar rekahan mungkin dijumpai di bagian permukaan kemudian menipis ke atas, tersingkap di Pulau Sangiang, dengan pola radier. Selat Sunda (Bronto dkk., 2010a, Provinsi Banten. Anak 5. Tingkat pengkristalan semakin tinggi menuju ke panah menunjukkan gerakan magma menuju ke permukaan. bagian tengah tubuh sill. Dengan kata lain komposisi gelas semakin banyak menuju ke tepi tubuh sill. Leher gunung api dan sumbat lava (Gambar 5.6) dicirikan antara lain oleh: 1. Bentuk ter obosan seperti pipa, kedudukan memotong (discordant ) bidang perlapisan batuan di sekelilingnya. 2. Efek kontak terhadap batuan di sekitarnya terjadi di sekeliling tubuh terobosan. Publikasi Khusus

59

Batuan Gunung Api

Gambar 5.5 Kubah lava bawah permukaan (gambar kiri, arah anak panah), retas, dan sill di bawah puncak Gunung Rakata, Kompleks Krakatau, Selat Sunda.

a

c

Sumbat lava

b

d

Gambar 5.6 Sumbat lava atau leher gunung api; a. di sebelah barat laut Gunung Karacak, Garut, Jawa Barat; b. di Selat Sunda, antara Gunung Krakatau - Pulau Sumatra; c. di sebelah timur jalan tol Cipularang km 97, Jawa Barat; d. Gunung Sumbing di Gunung Kelut, Jawa Timur. Publikasi Khusus

60


3. Ke arah bagian tepi tubuh semakin bertekstur gelas atau membentuk breksi (autoklastika). 4. Struktur segregasi berarah paralel vertikal pada pandangan dari samping, tetapi menjadi konsentris pada pandangan dari atas. Struktur lubang dijumpai, terutama di bagian atas tubuh intrusi. 5. Secara umum, komposisi banyak tersusun oleh gelas karena ukurannya yang relatif kecil. 6. Berhubung terjadi dekat di bawah atau bahkan di dalam kawah gunung api, biasanya batuan di sekitarnya sudah mengalami alterasi hidrotermal. Bentuk-bentuk lava koheren yang benar-benar keluar ke permukaan bumi dapat berupa kubah lava ( lava domes) atau aliran lava (lava ows). Kubah lava terbentuk bila lava relatif kental sehingga begitu keluar ke permukaan segera membeku dan menumpuk langsung di atas lubang kepundan membentuk kubah. Kubah lava ini ke bawahnya dapat berhubungan dengan leher gunung api atau retas. Perbedaan antara sumbat lava dengan kubah lava hanya pada bentuk, yang pertama berbentuk sumbat sedangkan yang kedua berbentuk kubah. Ukuran sumbat selalu lebih kecil daripada kubah lava. Ciri-ciri kubah lava antara lain: 1. Bentuk ideal seperti kubah (setengah bola cembung ke atas), walau kenyataannya dapat tidak teratur, tetapi yang penting menumpuk di dalam kawah gunung api (Gambar 5.7 dan 5.8) 2. Efek kontak hanya terjadi dengan batuan yang ditindih (di bawahnya) yang biasanya sudah teralterasi karena berada di dalam kawah/kaldera gunung api. 3. Tekstur batuan semakin kristalin ke bagian tengah tubuh kubah. Pada bagian permukaan, tepi dan dasar kubah dapat terjadi breksiasi karena pendinginan yang sangat cepat (breksi autoklastika). 4. Pada bagian permukaan kubah dijumpai struktur lubang dan rekahan yang berpola radier menjauhi pusat kubah. Pada bagian tengah kubah terbentuk aliran dan struktur kelopak (kulit bawang). 5. Bila belum tererosi, pada permukaan kubah yang terbentuk di dasar laut (dalam) terbentuk kerak kaca ( glassy crust ) dan atau hyaloclastite. Hyaloclastite berasal dari kata ‘hyaline’ (gelas) dan ‘clast ’ (butiran/fragmen). Mengacu pendapat McPhie dkk. (1993), hyaloclastite (hialoklastit ?) berarti mempunyai pengertian: clastic aggregates formed by nonexplosive fracturing and disintegration of quenched lavas and intrusions that are extruded under (sea) water (bahan klastika yang terbentuk oleh disintegrasi dan perekahan non letusan karena pendinginan yang sangat cepat pada lava dan intrusi di dasar air laut). I stilah ini digunakan baik untuk bahan yang masih lepas-lepas maupun sudah membatu. Dengan demikian hyaloclastite adalah batuan klastika gunung api yang seluruh komponen penyusunnya terdiri atas butiran gelas. Secara genesis hyaloclastite terbentuk sebagai hasil erupsi gunung api lelehan (non eksplosif) di dalam air (laut dalam), akibatnya terjadi pendinginan yang sangat cepat dan fragmentasi sehingga mineral tidak sempat mengkristal. Secara tekstur hyaloclastites dapat berupa breksi gunung api atau batupasir gunung api berkomposisi gelas.

Gambar 5.7 Kiri: Kubah lava Gunung Merapi, Jawa Tengah, hasil erupsi 1990. Kanan: Kubah lava Gunung Merapi, hasil erupsi 1992. Publikasi Khusus

61

Batuan Gunung Api

Outer fractured & Rubble zone

Internal viscous Flow zone Conduit

Magma

Gambar 5.8 Kiri: Penampang skematik sebuah kubah lava, yang memperlihatkan leher gunung api di bawahnya serta zona aliran internal dan zona lava bongkah di bagian luar. Kanan: Kubah lava di puncak Gunung Novarupta, Katmai, Alaska (foto: T.P. Miller, Juni 1979). Sumber: Google Volcano, Wikipedia.

Aliran lava mempunyai tipe tekstur dan struktur beragam, yakni aliran lava bongkah (blocky lava ows), aliran lava aa’, aliran lava pahoe-hoe, dan aliran lava bantal. Aliran lava bongkah adalah yang paling umum di Indonesia, dengan lava yang relatif kental berkomposisi basa, menengah sampai asam. Aliran lava aa’ dan pahoe-hoe khas terdapat di Hawaii yang selalu berkomposisi basal dan encer. Aliran lava berstruktur bantal mencirikan aliran lava yang terbentuk di lingkungan air (laut dalam) dan es, umumnya berkomposisi basal. Aliran lava bongkah dicirikan antara lain oleh: 1. Berbentuk bahan aliran, memanjang atau seperti kipas, bergantung pada bentuk bentang alam awal yang dilaluinya. Bentuk memanjang sempit biasanya terjadi bila lava mengalir di lembah sungai, sedang bentuk kipas bila melalui bentang alam relatif datar. Dari bentuk geometri ini sering juga nampak struktur aliran. 2. Efek kontak hanya terjadi pada batuan yang ditindihnya, dapat berupa efek bakar atau oksidasi. 3. Tekstur permukaan sangat kasar, berbongkah-bongkah dengan diameter mencapai 3 - 5 m, ke bawah membreksi sedang di bagian tengah tubuh lava berupa batuan beku masif. Mendekati dasar aliran, batuan beku ini kembali membreksi dan berbongkah namun ukurannya lebih kecil daripada yang ada di permukaan (Gambar 5.9). 4. Bagian atas membentuk struktur berlubang, semakin encer dan basa bentuk lubang menyerupai elip yang berguna untuk menunjukkan arah aliran. Apabila aliran lava cukup tebal, di bagian tengah dapat terbentuk kekar kolom, sedang di bagian bawah membentuk kekar lembar. Pada batuan gunung api tua dengan bagian permukaan aliran lava sudah mengalami erosi, maka identikasi efek kontak, t ekstur, dan struktur di bagian bawah menjadi sangat penting (Gambar 5.10). 1. 2.

3. 4.

Aliran lava berstruktur bantal dicirikan antara lain oleh: Bentuk memanjang agak membulat, seperti bantal guling atau sosis, sekaligus menunjukkan struktur aliran. Di bagian permukaan tubuh aliran terdapat kulit kaca ( glassy skin), sedangkan ke arah tengah semakin banyak kristal, atau paling tidak bertekstur afanitis. Dalam banyak hal, permukaan aliran lava bantal terfragmentasi (Gambar 5.11), tetapi bagian dalamnya masif. Struktur rekahan dan aliran (ropy wrinkle) terdapat di permukaan, sedangkan dari penampang terlihat struktur konsentris dan rekahan radier. Batuan umumnya berkomposisi basal, mungkin berasosiasi dengan hyaloclastites. Publikasi Khusus

62


Gambar 5.9 Aliran lava Gunung Guntur, Garut, Jawa Barat (kiri), Gunung Anak Krakatau, Selat Sunda, Lampung (kanan atas) dan Gunung Gamalama, Ternate, Maluku Utara (kanan bawah).

a

c

b

d

Gambar 5.10 Penampakan aliran lava di beberapa gunung api; a. Aliran lava andesit Gunung Merapi di Kali Bebeng - Gendol, Dusun Kaliadem, Sleman-Yogyakarta; b. Perlapisan aliran lava basal Gunung Rakata, Kompleks Krakatau, Selat Sunda Lampung; c. Aliran lava basal vesikuler Gunung Slamet Tua di sebelah timur kota Kecamatan Ajibarang, Purwokerto - Jawa Tengah; d. Aliran lava basal vesikuler Gunung Slamet Tua difoto dari jarak dekat. Publikasi Khusus

63

Batuan Gunung Api

Gambar 5.11 Singkapan aliran lava berstruktur bantal di daerah Citirem, Sukabumi Selatan.

5.4.2 Batuan Klastika Gunung Api Berdasarkan asal-usul proses fragmentasinya, genesis batuan klastika gunung api dibagi menjadi empat kelompok, yaitu: batuan beku autoklastika, batuan piroklastika, batuan kataklastika, dan batuan epiklastika. Batuan beku autoklastika yaitu lava koheren yang karena pendinginan sangat cepat dan ber sentuhan dengan batuan dasar, air, es atau batuan samping yang dingin terjadi fragmentasi secara otomatis di bagian tepi atau luar dari tubuh magma/ lava tersebut, baik sebagai intrusi dangkal maupun batuan beku luar. Berhubung yang sering dijumpai adalah fragmentasi berukuran kasar dan berbentuk meruncing, maka batuannya disebut breksi autok lastika (autoclastic breccias). Ciri-ciri batuan ini bertekstur klastika tetapi komposisi fragmen dan matriks relatif homogen, berupa batuan beku berasal dari magma yang sama (Gambar 5.12). Batuan piroklastika adalah batuan gunung api bertekstur klastika sebagai hasil letusan gunung api dan langsung dari magma pijar. Sebanding dengan batuan piroklastika adalah batuan hidroklastika, yakni batuan gunung api bertekstur klastika sebagai hasil letusan uap air (letusan freatik, hidrotermal, non magmatik) yang membongkar batuan tua di atasnya (Gambar 5.13). Uap air berasal dari air bawah tanah

Gambar 5.12 Aliran lava Gunung Muria, di air terjun Songgolangit, Jepara - Jawa Tengah. Bagian tengah aliran memperlihatkan struktur masif dan kekar tiang, sedangkan bagian bawah membentuk breksi autoklastika. Publikasi Khusus

64


Gambar 5.13 Endapan freatik berupa lumpur hidrotermal dan endapan freatomagmatik menumpang di atas tubuh tanah purba. Warna kehijauan di dalam endapan freatik menunjukkan adanya mineral klorit. Endapan freatomag matik banyak mengandung fragmen batuan tua dan mulai muncul komponen magmatik. Tubuh tanah menunjukkan bahwa sebelum terjadi letusan daerah itu merupakan daratan kering dan batuan yang ada sudah mengalami pelapukan membentuk tubuh tanah.

bercampur dengan air magma yang terpancarkan, namun dalam hal-hal tertentu uap air itu berasal dari air permukaan (air hujan, sungai, danau, es, atau air laut). Dalam hal ini bahan padat atau cair dari magma tidak ikut terlontarkan. Letusan transisi di antara letusan magmatis dengan letusan freatik adalah letusan freatomagmatis. Berdasarkan proses pembentukannya, batuan piroklastika maupun hidrokl astika dapat dibagi menjadi bahan jatuhan ( pyroclastic falls), aliran ( pyroclastic ows), dan seruakan piroklastika ( pyroclastic surges) (Fischer dan Schmincke, 1984). Pada saat ini dikenal pyroclastic density current (Branney dkk., 2002) yang merupakan gabungan antara pyroclastic ows dan pyroclastic surges. Deskriptif ciri-ciri batuan piroklastika ini dapat dilihat pada Tabel 5.6, 5.7, dan 5.8. Batuan jatuhan piroklastika (kadang-kadang disebut batuan piroklastika jatuhan) adalah batuan piroklastika yang jatuh atau mengendap berdasarkan gaya beratnya sendiri atau secara gravitasi (Gambar 5.14, 5.15 dan

Tabel 5.6 Ciri-ciri Endapan Jatuhan Piroklastika (Karakter ini sangat bergantung pada besarnya letusan, perubahan “ style” letusan pada suatu erupsi, dan jarak dari s umber.) Daftar pemerian di bawah ini umumnya dapat dipakai sekalipun ada yang muncul hanya pada tipe erupsi tertentu. Parameter

Ciri-Ciri

Pola distribusi dan ketebalan

1. Sebaran berbentuk lingkaran atau kipas (teratur/tidak teratur) yang berpusat di kawah atau kaldera. 2. Endapan menerus mengikuti bentang alam yang ditutupinya dengan tebal relatif sama, namun secara umum menipis menjauhi sumber erupsi dan tegak lurus menjauhi sumbu sebaran.

Struktur Sedimen

1. Endapan membentuk struktur perlapisan, dan masing-masing lapisan membentuk struktur perlapisan pilihan yang umumnya normal. 2. Kemiringan orisinil terjadi bila bahan terendapkan pada bentang alam miring. Secara umum kemiringan orisinil membesar mendekati puncak gunung api.

Tekstur

1. Sortasi umumnya sedang sampai bagus, kecuali di dekat kawah. 2. Di dalam masing-masing lapisan ukuran butir dan sortasi secara geometri beragam sesuai dengan jarak dari kawah.

Komposisi

1. Komposisi dapat bervariasi riolit/felsik/silisik hingga basal/mak. 2. Komposisi riolit hingga menengah (andesit) lebih tersebar luas daripada komposisi basal karena besarnya tingkat letusan. 3. Komposisi menengah umumnya berasosiasi dengan gunung api komposit. 4. Komposisi mak berasosiasi dengan kerucut skoria dan aliran lava basal.

Asosiasi batuan dan fasies

1. Di dekat kawah (proksimal/sentral) berasosiasi dengan aliran lava, aliran piroklastika dan kubah lava. 2. Di bagian tengah (medial) berasosiasi dengan tefra kasar, beberapa aliran lava, aliran piroklastika. 3. Jauh dari kawah (distal) berasosiasi dengan batuan sedimen.

Publikasi Khusus

65

Batuan Gunung Api

Tabel 5.7 Ciri-ciri Endapan Aliran Piroklastika. (Karakter ini sangat bergantung pada besarnya letusan, perubahan mekanisme ( style) dari letusan pada suatu erupsi, dan jarak dari sumber.) Daftar pemerian di bawah ini umumnya dapat dipakai sekalipun ada yang muncul hanya pada tipe erupsi tertentu. Disarikan dari Fischer dan Schmincke (1984), Cas dan Wright (1987) dan pengalaman penulis Parameter


Ciri-Ciri

1.

2.

Struktur Sedimen

1. 2.

Tekstur

1.

2. 3. 4.

Komposisi

1. 2. 3.

4.

5. 6.


1. 2.

Sebaran menuju ke arah tertentu, kecuali hasil letusan besar pembentukan kaldera letusan yang sebaran endapan aliran piroklastikanya dapat berbentuk lingkaran berpusat di dalam kaldera itu. Apabila aliran awan panas melalui tekuk lereng yang berbeda, dari terjal ke lereng yang lebih landai, serta melewati celah atau lembah sempit, maka sebarannya dapat membentuk kipas endapan awan panas. Sebagai aliran gravitasi, endapan sangat dikontrol oleh bentuk bentang alam, sehingga endapan sangat tebal, mencapai puluhan meter, di dalam lembah atau aliran sungai, dan menipis di punggungan bukit. Awan panas aliran yang mampu mencapai di atas/lereng bukit disebut ‘ overbank pyroclastic ow’ . Endapan tidak membentuk struktur dalam (no internal structure atau structureless). Hanya pada awan panas bersekala kecil kadang-kadang menampakan struktur perlapisan pilihan secara kasar. Terdapat struktur pipa fumarol ( fumarol pipes) sebagai bekas letusan gas pada saat pendinginan, biasanya berasosiasi dengan endapan belerang. Sortasi buruk atau tidak terpilah sama sekali sehingga terjadi percampuran antara butiran kasar (bom/ blok), menengah (lapili) dan halus (abu). Dalam banyak hal butiran halus sangat melimpah sehingga membentuk kemas terbuka. Bentuk blok sangat meruncing - meruncing, sedang bom gunung api dapat membulat tetapi tekstur permukaannya kasar terdiri dari kaca ( glassy texture). Di daerah distal atau ujung endapan dapat didominasi oleh endapan berbutir abu masif, atau dalam beberapa hal hanya tersusun oleh blok gunung api. Endapan ‘over bank pyroclastic ow’ berbutir lebih halus daripada endapan awan panas di dalam lembah sungai. Butiran atau klastika dapat bertekstur pumis ( pumiceous texture), skoria ( scoriaceous texture), atau masif tetapi bertekstur gelas (misal obsidian). Komposisi dapat bervariasi dari riolit/felsik/silisik hingga basal/mak. Komposisi riolit hingga menengah (andesit) lebih tersebar luas dan lebih kaya batuapung dan blok gunung api daripada komposisi basal karena besarnya kandungan gas dan tingkat letusan. Komposisi menengah umumnya berasosiasi dengan gunung api komposit. Terjadi tekstur transisi antara tekstur pumis dengan tekstur skoria, demikian pula terbentuk bersama-sama antara blok dan bom gunung api jenis kerak roti. Komposisi mak berasosiasi dengan kerucut skoria dan aliran lava basal. Banyak dijumpai berbagai jenis bom gunung api, bom kerak roti, bom tahi sapi, bom buah randu, bom silindris, bom skoria dan lain-lain. Mengandung dahan kayu terarangkan (charcoal/charred wood ) berasal dari tumbuh-tumbuhan yang terlanda dan terangkut oleh aliran awan panas. Di dekat kawah/kaldera endapan sering mengandung batuan tua atau batuan dasar ( basement rocks) yang ikut terlontar pada saat letusan, seperti fragmen batuan meta sedimen dan batuan beku intrusi dalam. Di lereng atas suatu gunung api (proximal area) endapan awan panas berasosiasi dengan aliran lava, piroklastika jatuhan dan seruakan. Di lereng bawah, kaki dan dataran (medial - distal areas) umumnya dijumpai bersama-sama dengan piroklastika jatuhan, endapan lahar dan endapan hasil pengerjaan kembali lainnya.

Publikasi Khusus

66


Tabel 5.8 Ciri-ciri Endapan Seruakan Piroklastika (Karakter ini sangat bergantung pada besarnya letusan, perubahan me kanisme ( style) dari letusan pada suatu erupsi, dan jarak dari sumber.) Daftar pemerian di bawah ini umumnya dapat dipakai sekalipun ada yang muncul hanya pada tipe erupsi tertentu. Disarikan dari Fischer dan Schmincke (1984), Cas dan Wright (1987) dan pengalaman penulis Parameter


Ciri-Ciri

1. 2. 3.

Struktur Sedimen

1. 2.

Menyebar ke segala arah atau mengiringi aliran piroklastika, biasanya lebih luas dan lebih jauh dari sebaran aliran piroklastika. Pergerakan secara lateral mengikuti bentang alam yang ada, tidak terlalu dipengaruhi efek gaya berat. Ketebalan sangat tipis, umumnya hanya beberapa milimeter - sentimeter, kecuali hasil letusan yang sangat dahsyat. Di bagian proksi banyak lapisan silang siur, di bagian tengah berkembang struktur melensa, membaji, dunes, antidunes dan dibagian distal berupa laminasi. Banyak dijumpai lapili tumbuhan

Tekstur

Pemilahan baik, ukuran butir abu sampai lapili

Komposisi

Andesit - riolit (menengah - asam), kadang-kadang mengandung arang kayu halus.


Berasosiasi dengan aliran piroklastika dan jatuhan piroklastika, terdapat di lereng, kaki dan dataran di sekitar gunung api.

Gambar 5.14. Mekanisme pembentukan batuan piroklastika. Magma pijar dilontarkan dalam bentuk bahan hamburan atau piroklastika berbagai ukuran kemudian secara gravitasi jatuh bebas. Bahan berbutir besar dan berat diendapkan di dekat kawah sedangkan yang halus dapat terbawa angin atau arus air ke tempat yang lebih jauh.

5.16). Padanan katanya antara lain pyroclastic airfall deposits, fallout tephra deposits, atau pyroclastic ashfall deposits (untuk bahan berbutir abu), dan pyroclastic free fall deposits. Cas dan Wright (1987) mendenisikan aliran piroklastika sebagai ‘a hot, variably uidised, gas-rich particle concentration mass-ow of pyroclastic debris’ (aliran bahan piroklas yang panas, banyak mengandung gas dan sebagian mengalami pelelehan). Di Indonesia aliran piroklastika ini lebih dikenal dengan sebutan awan panas (Gambar 5.17 dan 5.18). Publikasi Khusus

67

Batuan Gunung Api

Bom Gunung api 2007 - 2008

Bongkah Gunung api 2007 - 2008

Bom Gunung Api Galunggung

Struktur bom sag lereng timur Gunung Tangkuban perahu

Pyroclasts in lapilli size

Bom Gunung Api Muria ( turtle skin)

Struktur bom sag, Setu Patok, lokasi 7 km. selatan Cirebon

Struktur bom sag Gunung Anak Krakatau

Gambar 5.15 Berbagai macam bom dan blok gunung api sebagai hasil erupsi letusan yang kemudian dijatuhkan di dekat sumber/kawah gunung api.

Sebagai padanan katanya banyak sekali, misalnya block and ash ow deposits, ashow deposits, glowing avalanche deposits, pumice ow deposits, nuee ardante, dan ignimbrites. Gambar 5.18 memperlihatkan berbagai penampakan endapan aliran piroklastika di berbagai gunung api. Berhubung temperatur aliran piroklastika ini sangat tinggi (500 -700 oC) ada bagian yang mengalami pelelehan kembali yang setelah membatu penampakannya seperti terlaskan, sangat keras dan batuannya sering disebut welded ignimbrite atau welded tuff (tuf terlaskan; Gambar 5.19). Seruakan piroklasti ka adalah piroklas yang mekanisme trans portasinya berupa semburan, hembusan, gelombangan atau seruakan secara lateral (Gambar 5.20 da 21). Cas dan Wright (1987) menyebutnya sebagai a surge transports pyroclast along the surface as expanded turbulence, low particle concentration gas solid dispersion (suatu seruakan yang mengangkut piroklas sepanjang permukaan sebagai kelanjutan dari sistem turbulen, mengandung partikel rendah dan merupakan dispersi gas dengan bahan padat). Apabila ciri-ciri endapan piroklastika jatuhan, aliran, dan seruakan terdapat bersama-sama di dalam sebuah singkapan; dan ketiganya tidak dapat dipisahkan secara tegas, Branney dkk. (2002) menamakan sebagai pyroclastic density currents (piroklastika arus pekat). Batuan kataklastika, yaitu batuan gunung api bertekstur klastika sebagai akibat t erkena proses defor masi karena tersesarkan atau terlongsorkan (dalam jumlah yang sangat besar disebut mega landslides atau gigantic landslides). Guguran kubah lava yang tidak membentuk aliran piroklastika dapat juga dikelompok kan sebagai batuan kataklastika sekalipun sekalanya l ebih kecil. Batuan kataklastika sebagai akibat sesar sering disebut breksi sesar (untuk fraksi kasar) atau milonit (untuk fraksi halus/lempung). Longsoran besar Publikasi Khusus

68


Gambar 5.17 Atas: Mekanisme aliran piroklastika Gunung Api Merapi, Jawa Tengah pada 22 vember 1994. Bawah: Mekanisme aliran piroklastika Gunung Api Unzen, Jepang pada 1990.

Mount St. Helens pada Mei 1980 di USA sangat ter kenal dan menjadi tipe khas pembentukan endapan longsoran gunung api (volcanic debris avalanches atau rock slide avalanches, Voight dkk., 1981). Endapan semacam itu di Indonesia sangat banyak, antara lain di Gunung Gede, Gunung Galunggung, Gunung Guntur, dan Gunung Ciremai. Secara bentang alam, penampakan sangat khas Gambar 5.16 Beberapa contoh endapan jatuhan piroklastika di Gunung Tangkubanparahu (atas), Gunung Galunggung adanya endapan longsoran gunung api berupa 1982 (tengah) dan Gunung Bromo (bawah). kaldera berbentuk tapal kuda terbuka ke suatu arah (Gambar 5.22) dan di depannya terhampar buki t-bukit endapan klastika gunung api yang dikenal dengan sebutan topogra perbukitan/gumuk (hummocky topography). Bentuk bukit umumnya berupa kerucut tetapi ada yang bulat telur dengan sumbu terpanjangnya berpola radier menjauhi sumber longsoran dan sejajar arah aliran. Bukit-bukit berukuran besar terkonsentrasi di sepanjang sumbu sebaran endapan; ukurannya mengecil menuju tepi sebaran dan menjauhi sumber longsoran. Di antara perbukitan endapan longsoran gunung api terdapat pola aliran yang tidak saling berhubungan, dan sering dijumpai cekungan soliter atau danau terisolir. Dalam beberapa hal sumber longsoran yang semula berupa kaldera berbentuk tapal kuda tidak nampak Publikasi Khusus

69

Batuan Gunung Api

Endapan awan panas Gungng Galunggung 1982 di Ci Banjaran

Endapan awan panas Gunung Merapi 22 November 1994 di kali Boyong, Kaliurang. Tersusun oleh abu, bongkah batu dan kayu yang sebagian terbakar, sehingga disebut endapan aliran abu dan bongkah ( Block and ash pyroclastic flows)

Akibat efek gravitasi aliran piroklastika berskala kecil lebih terkonsentrasi (mengalir dan mengendap) di lembah-lembah sungai. Hanya yang berbutir halus mengalir/mengendap di luar lembah sungai (over bank Pyroclastic flows)

Endapan awan panas Gunung Merapi 2006 di lokasi wisata Kaliadem

Arang kayu di dalam Endapan awan panas Merapi

Endapan aliran pumis Gunung Pinatubo, erupsi 1991,Filipina

Gambar 5.18 Penampakan endapan aliran piroklastika di berbagai gunung api. Publikasi Khusus

70


Ignimbrit terlaskan kaldera Batur Bali

Ignimbrit terlaskan kaldera Batur Bali

Ignimbrit terlaskan

Ignimbrit tak terlaskan (bagian bawah)

Lava Krakatau

Perubahan warna secara berangsur dari merah bata ke hitam pada ignimbrit terlaskan di pantai timur Pulau Panjang, Gunung Krakatau Xenolit meta sedimen dan struktur fiamme di dalam ignimbrit terlaskan Krakatau

Gambar 5.19 Ignimbrit terlaskan dari Gunung Batur Bali dan Gunung Krakatau .

Gambar 5.20 Mekanisme pembentukan seruakan piroklastika (Cas dan Wright, 1987). Publikasi Khusus

Batuan Gunung Api

Gambar 5.21 Struktur silangsiur di dalam breksi pumis menunjukkan sebagai endapan seruakan piroklastika. Lokasi Goa Tritip, Kompleks Gunung Genuk, Semenanjung Muria, Jawa Tengah.

71

lagi karena tertutup oleh kerucut endapan gunung api yang lebih muda. Singkapan endapan longsoran gunung api berupa batuan beku berbentuk aliran lava, kubah, retas atau sill bercampur dengan bahan piroklastika. Bahan tersebut umumnya telah hancur, pecah-pecah, ter lipat dan tersesarkan sehingga sulit untuk dipisahkan secara litostratigra. Endapan longsoran itu dari satu bukit ke bukit yang lain di dekatnya tidak dapat dikorelasikan dengan serta merta. Endapan longsoran gunung api yang terbentuk karena letusan gunung api sering berasosiasi dengan endapan awan panas, baik jenis aliran maupun seruakan piroklastika. Endapan longsoran gunung api dapat berupa bongkah (debris avalanche block ) dan matriks atau masa dasar (debris avalanche matrix; Ui,

Gambar 5.22 Kiri: Gunung Galunggung dengan kawah berbentuk sepatu kuda membuka ke arah timur-tenggara. Tengah: salah satu bukit sisa longsoran raksasa pada lk. 4200 tahun yang lalu (Bronto, 1989). Kanan: penampakan singkapan endapan longsoran Gunung Galunggung berupa bongkah ( block phases) di daerah Tasikmalaya, Jawa Barat.

1983; Ui dkk., 1986; Glicken, 1986). Bongkah endapan longsoran gunung api adalah fragmen berasal dari tubuh gunung api yang longsor dengan ukuran sangat bervariasi dari < 1 m - 280 m (Ui dan Glicken, 1986). Penampakan matriks endapan longsoran gunung api adalah berupa percampuran fragmen-fragmen yang berasal dari berbagai bagian dari tubuh gunung api. Endapan ini tidak terpilah dan tidak bestruk tur, berukuran lempung sampai bongkah. Sebuah bukit dapat tersusun oleh satu atau beberapa bongkah endapan longsoran gunung api. Sebaran bongkah endapan longsoran gunung api terkonsentrasi di bagian tengah, sedang ke tepi dan distal berubah menjadi matriks endapan longsoran gunung api. Satu bongkah endapan longsoran gunung api dapat tersusun oleh satu jenis batuan (lava/batuan beku atau piroklastika) tetapi juga dapat tersusun oleh stratikasi aliran lava dan endapan piroklastika. Hal kedua itu menunjuk kan perlapisan asli (intact strata) dari tubuh gunung api strato pada mulanya. Batuan pejal dan keras di dalam endapan longsoran mengalami retak-retak atau perekahan dengan intensitas yang berbeda-beda atau bahkan mengalami pergeseran membentuk sesar geser, sesar naik dan sesar turun dalam sekala kecil. Struktur ini terjadi pada saat melongsor, tetapi untuk sesar normal dapat pula terbentuk pada saat sedang berhenti untuk menuju ke posisi yang mapan. Kekar dan sesar pada matriks sering tidak menerus mengenai fragmen atau membelok di samping fragmen. Kekar dan rekahan sering masih berpasang-pasangan membentuk rekahan gergaji ( jigsaw cracks or jigsaw ts) atau rekahan mosaik. Bentuk fragmen hampir selalu meruncing. Orientasi paleomagnet untuk masing-masing fragmen di dalam satu bongkah endapan Publikasi Khusus

72


longsoran gunung api hampir seragam, tetapi deklinasinya berbeda-beda (Mimura, 1985 vide Ui, 1995). Hal ini menunjukkan material longsoran terpecah-pecah dalam gerakan paralel dengan permukaan tanah namun mengalami tumbukan satu sama lain pada saat transportasi. Bahan plastis, seperti perlapisan tuf, biasanya lebih terlipat dan tersesarkan daripada mengalami pengkekaran dan perekahan seperti pada batuan keras dan pejal. Sedimen klastika dan lapisan tanah permukaan dapat terperangkap di dalam batuan yang lebih keras pada saat aliran membentuk retas sedimen ( sediment dikes). Kedudukan jurus dan kemiringan perlapisan batuan di dalam bongkah maupun matriks endapan longsoran gunung api tidak menunjukkan keteraturan dan tidak selalu dapat dikorelasikan. Bronto dkk., (1998) telah melaporkan adanya batuan longsoran gunung api di Pegunungan Selatan, Ka bupaten Gunungkidul, dan beberapa gunung api aktif masa kini di Indonesia (Bronto, 2001), antara lain di kawasan Gunung Gede, Gunung Guntur, Gunung Galunggung dan Gunung Ciremai di Jawa Barat, Gunung Sundoro dan Gunung Merapi di Jawa Tengah dan Gunung Raung di Jawa Timur. Batuan epiklastika, adalah batuan gunung api bertekstur klastika sebagai hasil pengerjaan kembali endapan/batuan gunung api yang sudah ada sebelumnya. Proses pengerjaan itu dapat mulai dari pelapukan, erosi, transportasi dan redeposisi, atau mulai dari erosi dan transportasi jika endapannya masih lepas-lepas. Pada hakekatnya batuan gunung api epiklastika yang terbentuk mulai dari proses pelapukan sudah termasuk batuan sedimen silisiklastika. Sedangkan pengerjaan kembali yang tidak melalui proses pelapukan terlebih dahulu biasanya terjadi pada saat atau segera setelah l etusan gunung api berlangsung. Endapan piroklastika di lereng gunung api karena masih lepas-lepas, maka pada saat hujan endapan tersebut langsung tererosi, terangkut dan mengendap kembali, contohnya endapan lahar. McPhie dkk. (1993) menyebut jenis endapan ini dengan nama resedimented syn-eruptive volcaniclastics. Sekalipun sudah mengalami pengerjaan ulang namun endapan ini masih berhubungan erat dengan proses erupsi gunung api yang mendahuluinya dan secara geologi keduanya terbentuk pada umur yang bersamaan. Berdasar tekstur, struktur, komposisi dan asosiasinya endapan lahar mempunyai ciri-ciri sebagai berikut. 1. Umumnya berbutir sedang (pasir) hingga kasar (kerakal-bongkah) (Gambar 5.23). 2. Bentuk butir kasar meruncing tanggung - membulat tanggung. 3. Dari daerah proksi (dekat sumber bahan) menuju daerah distal (jauh dari sumber) butiran kasar menghalus dan bentuknya cenderung menumpul/membulat. 4. Sumbu terpanjang bongkah sejajar dengan arah aliran. 5. Pemilahan buruk, kemas terbuka, bongkah mengambang di dalam matriks. 6. Endapan masif/tidak membentuk struktur sedimen, kecuali kepekatannya sudah menurun sehingga membentuk hyperconcentrated ow dan aliran sungai normal. 7. Endapan lahar dapat tersusun oleh monolitologi atau heterolitologi jika tercampur dengan batuan tua dari dasar/tebing sungai-sungai yang dilaluinya. 8. Endapan lahar dapat mengandung kayu atau arang. 9. Endapan lahar biasanya berselang-seling dengan endapan aliran piroklastika dan aliran lava di daerah proksi, sedang di daerah distal berselangseling dengan endapan sungai biasa ( fluvial deposits). 10. Endapan lahar berasosiasi dengan gunung api komposit, gunung api jamak dan kaldera letusan. 11. Dibanding dengan endapan aliran piroklastika, endapan lahar lebih padu, basah, berlumpur dan tekstur permukaan bom/blok gunung api di dalamGambar 5.23 Breksi lahar di tebing Ci Tanduy, di bawah jembatan jalan raya Tasikmalaya - Ciamis, J awa Barat nya sudah menghalus, terabrasi atau menumpul. Publikasi Khusus

Batuan Gunung Api

73

5.5 Penamaan Tuf 5.5.1 Pengertian Secara Deskriptif Secara pemerian, tuf (tuffs) adalah batuan gunung api bertekstur klastika, berukuran butir ≤ pasir, tersusun oleh gelas, kristal (dari mineral pembentuk batuan beku) dan at au fragmen batuan (beku luar: basal, andesit basal, andesit, dasit atau riolit) dalam berbagai proporsi.

a. Berdasar ukuran butir, tuf dapat dibagi menjadi: - tuf k asar, berukuran butir pasir (batupasir tuf) - tuf halus, berukuran butir lanau-lempung (batulanau tuf, batulempung tuf) - dapat juga disebut batupasir gunung api, batulanau gunung api atau batulempung gunung api, sesuai dengan ukuran butir penyusun yang dominan b. Berdasar komposisi butiran, tuf dibagi menjadi: - tuf gelas (vitric tuffs) - tuf kristal (crystall tuffs) - tuf batu (lithic tuffs) - tuf gelas kristal (crystall vitric tuffs) - tuf kristal batu (lithic crystall tuffs), dll. c. Berdasar komposisi (kimia) batuan beku, tuf dibagi menjadi: - tuf riolit (rhyolitic tuffs, SiO2 > 68 %) - tuf dasit (dacitic tuffs, SiO2: 63-68 %) - tuf andesit (andesitic tuffs, SiO2: 57-63 %) - tuf andesit basal (basaltic andesite tuffs, SiO2: 53- 57 %) - tuf basal (basaltic tuffs, SiO2: 45-53 %) d. Berdasar komposisi dominansi pumis/batuapung atau skoria - tuf batuapung ( pumiceous tuffs) - tuf skoria ( scoriaceous tuffs) 5.5.2 Pengertian Secara Genesis Secara genesis (asal-usul) tuf adalah batuan yang tersusun oleh bahan hasil kegiatan/letusan gunung api, baik secara langsung (primer) maupun tidak langsung (sekunder/reworked ), berbutir halus (∅ ≤ 2 mm) yang disebut abu atau debu gunung api (volcanic ash/ dust ). Primer: Tuf piroklastika (hidroklastika, freatomagmatika), terdiri atas: 1. tuf aliran piroklastika ( pyroclastic ow tuffs, ash-ow tuffs) 2. tuf jatuhan piroklastika ( pyroclastic free-fall tuffs, ash-fall tuffs) 3. tuf seruakan piroklastika ( pyroclastic surge tuffs) 4. tuf terlaskan (welded tuffs), dapat termasuk tuf aliran piroklastika atau tuf jatuhan piroklastika. Sekunder: 1. tuf turbidit 2. tuf uviatil, dll. 5.5.3 Permasalahan Sandy tuffs, mempunyai pengertian: 1. tuf pasir, yaitu tuf tersusun oleh abu gunung api berukuran butir pasir (= tuf kasar atau batupasir tuf) 2. Tuf pasiran (?), yaitu: - tuf (berkomposisi abu gunung api) dengan bahan penyusun tambahan (non gunung api) berukuran butir pasir - bahan penyusun tambahan itu hanya disebutkan ukuran butirnya tetapi tidak jelas komposisi dan asal sumbernya, yang seharusnya adalah bahan non gunung api - rancu dengan tuf sebagai bahan penyusun utama yang berukuran butir pasir Publikasi Khusus

74


- bila ini dipandang secara genetik sebagai pengendapan abu gunung api yang tercampur dengan bahan non gunung api atau minimal non piroklastika maka hal itu harus jelas/rinci pemeriannya Tuffaceous sandstones, mempunyai pengertian: 1. Batupasir tuf - batuan gunung api bertekstur klastika, berukuran butir pasir, tersusun oleh tuf atau abu gunung api - sama dengan batupasir gunung api (volcanic sandstones) 2. Batupasir tufan (?) - batupasir dengan bahan penyusun utama batuan sedimen (non gunung api) berbutir pasir dan bahan tambahannya adalah tuf (sedikit mengandung tuf). - komposisi bahan penyusun utamanya (yang non gunung api) tidak jelas - rancu dengan bahan tambahan berupa tuf kasar - bila secara genetik adalah pengendapan bahan non gunung api atau minimal non piroklastika yang tercampur dengan abu gunung api, maka harus ditunjukkan secara rinci masing-masing komponen tersebut. Dalam penamaan sandy tuffs atau tuffaceous sandstones para ahli geologi/ sedimentologi kadang-kadang hanya mempertimbangkan banyak atau sedikitnya bahan gelas gunung api, pada hal secara petrologi tuf dapat saja secara dominan tersusun oleh gelas gunung api (vitric tuffs), tetapi juga dapat oleh kristal (crystal tuffs) atau fragmen batuan (lithic tuffs). Penamaan sandy tuffs dan tuffaceous sandstones lebih tepat diberikan setelah melalui analisis secara mikroskopis/petrogras, atau bahkan SEM (Scanning Electron Microscope). 5.6 Penamaan Breksi Gunung Api 5.6.1 Pengertian Secara Deskriptif

Breksi gunung api (volcanic breccias) adalah batuan gunung api bertekstur klastika tersusun oleh kepingan berbentuk menyudut, berbutir kasar ( ∅ > 2 mm), biasanya tertanam di dalam matriks atau massadasar berbutir halus ( ∅ 2 mm). Kepingan atau fragmen tersebut pada umumnya didominasi oleh batuan gunung api, kristal pembentuk batuan beku dan atau gelas gunung api. Bentuk kepingan dapat bervariasi mulai dari sangat menyudut, menyudut sampai dengan agak menyudut atau menyudut tanggung. Berdasarkan komposisi utama kepingan di dalamnya, breksi gunung api dapat dijabarkan menjadi be berapa nama. Sebagai contoh: 1. Breksi andesit, kepingan penyusun utama berupa batuan beku andesit 2. Breksi batuapung atau breksi pumis, kepingan penyusun utama berupa batuapung atau pumis 3. Breksi skoria, kepingan penyusun utama berupa skoria 4. Breksi obsidian, kepingan penyusun utama berupa obsidian 5. Breksi hialoklastit, kepingan penyusun utama berupa hialoklastit (secara deskriptif sama dengan breksi obsidian) Khusus penamaan breksi tuf, para ahli ada yang berpendapat bahwa kepingan utama tersusun oleh tuf, tetapi ada juga yang menyatakan sebagai nama untuk batuan gunung api bertekstur klastika dimana persentase bahan tuf, baik sebagai fragmen maupun sebagai matriks sama atau lebih besar daripada fragmen yang lain. Kebingungan sering juga dialami untuk penamaan tuf lapili, lapili t uf dan batulapili (lapillistones). Pada literatur lama (misal Pettijohn, 1975), istilah abu gunung api ( ∅ ≤ 2 mm) apabila sudah membatu menjadi tuf, dan lapili (∅ : 2 - 64 mm) menjadi batulapili diperuntukkan khusus untuk batuan piroklastika. Artinya, batuan itu secara primer harus langsung dihasilkan oleh letusan gunung api. Sebagai bahan yang masih berupa endapan, atau masih lepas-lepas, belum membentuk batuan dan dihasilkan oleh kegiatan gunung api Kuarter atau bahkan letusan gunung api masa kini dimana gunung apinya juga masih secara nyata/ jelas dapat ditunjukkan maka untuk menyatakan sebagai bahan/endapan piroklastika tidak disangsikan Publikasi Khusus

Batuan Gunung Api

75

lagi. Akan tetapi hasil kegiatan gunung api Tersier atau yang lebih tua yang bahannya sudah membatu dan tubuh gunung apinya sudah tidak terlihat secara nyata, maka untuk menyatakan secara tegas bahwa tuf itu secara primer adalah hasil langsung letusan gunung api yang mengendap dan membatu secara insitu, masih diperlukan banyak pertimbangan sebagai pendukungnya. Dengan memperhatikan hal-hal tersebut dan untuk kepraktisan kerja terutama di lapangan maka disarankan penamaan tuf, tuf lapili, lapili tuf dan batulapili didasarkan pada pemerian saja. Namun apabila data pemerian tersebut mendukung bahwa batuan gunung api itu adalah bahan primer piroklastika maka penamaannya dapat ditingkatkan secara genesis atau kombinasi antara deskriptif dan genesis. Dengan demikian tuf lapili adalah batuan klastika gunung api yang bahan penyusun utamanya adalah abu gunung api ( ∅ ≤ 2 mm) dan bahan penyusun tambahannya adalah lapili gunung api ( ∅ : 2 - 64 mm). Sebaliknya, lapili tuf adalah apabila komponen berukuran lapili lebih banyak daripada abu gunung api, se dangkan batulapili jika bahan penyusun sangat didominasi oleh butiran lapil i. Dalam banyak hal di lapangan batulapili sama dengan breksi gunung api dimana fragmennya berukuran butir halus (2 - 64 mm). Untuk istilah konglomerat gunung api (volcanic conglomerates) identikasinya lebih mudah karena nama itu dapat diberikan kepada batuan klastika gunung api yang fragmennya sudah berbentuk membulat karena proses abrasi, transportasi atau proses-proses pengerjaan ulang lainnya. Dengan demikian konglomerat gunung api secara jelas sudah mereeksikan sebagai bahan rombakan atau batuan epiklastika gunung api atau secara sensu stricto sebagai batuan sedimen bertekstur klastika yang bahannya berasal dari kegiatan gunung api. Sekalipun demikian diperlukan kehati-hatian untuk membedakannya dengan istilah aglomerat (agglomerates), yaitu batuan gunung api yang secara dominan tersusun oleh bom gunung api dan secara proses merupakan bahan lontaran dari lubang kawah sewaktu terjadi letusan gunung api. Sekalipun bentuk umumnya membulat, bom gunung api mempunyai tekstur permukaan sangat kasar, membentuk struktur pendinginan seperti rekahan radier dan atau konsentris serta tersusun secara dominan oleh gelas gunung api, sebagai akibat pendinginan sangat cepat sewaktu dilontarkan dari lubang kepundan ke udara atau ke dalam air. 5.6.2 Pengertian Secara Genesis Breksi gunung api adalah batuan gunung api yang merupakan hasil fragmentasi oleh suatu sebab se hingga menjadi kepingan-kepingan berbentuk meruncing dan berbutir kasar ( ∅ > 2 mm). Bentuk kepingan bervariasi dari sangat meruncing sampai dengan agak meruncing atau meruncing tanggung. Ukuran butir kepingan juga beragam, mulai dari sekitar 3 mm sampai dengan 3 - 5 m, atau bahkan lebih. Berdasarkan proses fragmentasinya, breksi gunung api dibagi menjadi empat kelompok, yakni: a. Breksi piroklastika (hidroklastika), adalah breksi yang fragmentasinya terjadi akibat letusan gunung api, baik yang bersifat magmatik, freatik maupun freatomagmatik. b. Breksi autoklastika, adalah breksi yang fragmentasinya terjadi akibat pembekuan magma atau lava yang sangat cepat. c. Breksi kataklastika, adalah breksi yang fragmentasinyaterjadi akibat deformasi. Proses deformasi dapat berupa longsoran tubuh/ batuan gunung api atau batuan gunung api yang tersesarkan. Breksi jenis kedua itu sering disebut breksi sesar. d. Breksi epiklastika, adalah breksi yang fragmentasinya terjadi akibat proses pengerjaan ulang (oleh tenaga eksogen).

Pembagian tersebut masih dalam kelompok breksi gunung api yang tidak berhubungan dengan proses hidrotermal dan banyak terjadi di daerah gunung api, alterasi hidrotermal dan mineralisasi ( primary nonhydrothermal breccias; Corbett dan Leach, 1995, h. 34). Sedangkan breksi (gunung api) yang berhubungan dengan hidrotermal dan cebakan bijih (ore-related hydrothermal breccias) dibagi menjadi (1) Breksi hidrotermal magmatik (magmatic hydrothermal breccias), (2) Breksi freatomagmatik ( phreatomagmatic breccias), dan (3) Breksi freatik ( phreatic breccias). Breksi hidrotermal magmatik dicirikan oleh masuknya bahan magma ke dalam proses breksiasi dan cairan bijih hidrotermal didominasi oleh komponen magmatik. Breksi freatik disini sebanding dengan breksi hidroklastika, yaitu fragmentasinya terjadi akibat letusan uap Publikasi Khusus

76


air panas (letusan hidroklastika atau letusan freatik). Sedangkan breksi freatomagmatik terbentuk sebagai akibat letusan freatomagmatik. Berhubung pembagian breksi ini lebih digunakan dalam eksplorasi mineral bijih, untuk lebih rincinya pembaca disarankan agar membaca banyak buku, antara lain yang ditulis oleh Corbett dan Leach (1995). 5.7 Ringkasan Batuan gunung api adalah batuan yang terbentuk sebagai hasil kegiatan vulkanisme atau kegunungapian. Secara umum batuan gunung api dibagi dua, yakni lava koheren (batuan beku) dan batuan klastika gunung api, secara petrologi mempunyai susunan basal sampai dengan riolit. Lava koheren terdiri atas batuan beku luar dan batuan semi gunung api. Batuan beku luar dapat berbentuk aliran lava, sumbat lava dan kubah lava, sedangkan sebagai batuan semi gunung api retas, sill , leher gunung api, dan kubah lava bawah permukaan. Berdasarkan tekstur, terutama ukuran butir, batuan klastika gunung api terdiri atas breksi gunung api, batupasir gunung api, batulanau gunung api dan batulempung gunung api. Sedangkan secara genesis batuan klastika gunung api dapat berupa batuan piroklastika, autoklastika, kataklastika, dan epiklastika. Batuan piroklastika terdiri atas piroklastika jatuhan, aliran, dan seruakan. Campuran ketiganya dikenal dengan sebutan pirok lastika arus pekat ( pyroclastic density currents). Berdasarkan bentuk dan ukuran butir batuan piroklastika terdiri atas breksi piroklastika, aglomerat, batulapili, dan tuf. Termasuk breksi piroklastika adalah breksi pumis, breksi skoria, ignimbrit dan breksi gunung api yang banyak mengandung bom dan blok gunung api.

Publikasi Khusus

77


BAB 6 KONSEP DASAR GUNUNG API PURBA Mulai dari Bab 1 sampai dengan Bab 5 di atas sudah diuraikan proses dan produk vulkanisme masa kini, yang dapat diamati secara langsung baik mekanisme pembentukannya maupun jenis batuan/endapan yang dihasilkannya. Pengertian akan proses dan produk vulkanisme Kuarter atau masa kini tersebut sangat penting dalam melangkah untuk mencoba menganalisis proses-proses vulkanisme pada masa lalu berdasarkan data pemerian bentang alam, batuan, dan struktur, yang akan dimulai pada Bab 6 ini. Dengan kata lain penguasaan pemerian batuan gunung api masa kini menjadi kunci pembanding terhadap pemerian batuan gunung api purba sehingga proses, mekanisme, dan asal-usulnya (sumber) dapat diperkirakan. Hal ini mengacu kepada salah satu prinsip geologi yang dikemukakan oleh James Hutton (1726-1797), yakni the present is the key to the past . Uraian Bab 6 ini dimulai dari pengertian gunung api purba, permasalahan Pandangan Geologi Sedimenter, dan Pandangan Geologi Gunung Api. 6.1 Pengertian Gunung Api Purba Gunung api purba atau fosil gunung api ( paleovolcanoes) adalah gunung api yang pernah aktif pada masa lampau, tetapi sekarang ini sudah mati dan bahkan sudah terkikis sangat lanjut sehingga tur atau penam pakan sis tubuhnya sudah tidak sejelas gunung api aktif masa kini, bahkan sebagian sisa tubuhnya sudah ditutupi oleh batuan yang lebih muda. Gunung api purba ini pada umumnya berumur Tersier (lebih dari 2 juta tahun yang lalu) atau yang lebih tua. Selama waktu geologi yang sangat lama tersebut dan kegiatannya juga sudah berhenti, tubuh gunung api akan mengalami perombakan dan kemungkinan juga deformasi tektonika sehingga tur sebagai kerucut gunung api sudah tidak jelas lagi. Namun demikian apabila proses proses geomorfologis dan deformasi tersebut tidak terlalu kuat, sementara batuan pembentuk tubuh gunung api cukup resisten, maka keberadaan gunung api purba itu masih dapat diidentikasi dan direkonstruksi. Untuk lebih meyakini adanya gunung api purba, maka pembelajarannya harus dimulai dari gunung api aktif masa kini (Gambar 6.1), dan secara bertahap merambah ke gunung api yang sudah mati tetapi masih berumur Kuarter, yang mengalami perombakan/erosi pada tingkat muda dan dewasa. Tahapan ini kemudian dilanjutkan dengan pengamatan gunung api yang lebih tua/kuno ( ancient volcanoes), yang sudah tererosi lanjut dan akhirnya ke gunung api purba. Sampai saat ini keberadaan gunung api purba kurang dikenal di dalam pembelajaran geologi khususnya dan ilmu kebumian pada umumnya. Hal itu disebabkan oleh dasar pembelajaran geologi lebih di dasar kan pada pandangan geologi sedimenter, yang tidak mengenal adanya gunung api purba. Di bawah ini diuraikan secara singkat pandangan geologi sedimenter dan kelemahannya apabila diterapkan di daerah berbatuan gunung api. 6.2 Pandangan Geologi Sedimenter Selama ini, pendidikan dan penelitian geologi l ebih banyak mengikuti prinsip-prinsip dasar hasil pemikiran ahli geologi dari negara-negara barat yang lingkungan geologinya lebih bersifat kontinental ( cratonic) dan atau oceanic, yang jauh dari gunung api dan dapat dinyatakan sebagai Pandangan Geologi Sedimenter atau Basinal Geology. Pandangan ini secara tegas memisahkan antara proses pengendapan dengan proses penerobosan magma. Proses pengendapan kemudian membentuk batuan sedimen dan proses penerobosan magma membentuk batuan beku intrusi atau terobosan. Namun proses pembentukan batuan beku luar kurang mendapat penjelasan dan biasanya hanya dipandang sebagai sisipan di ant ara batuan sedimen (asal gunung

Publikasi Khusus

78


Gambar 6.1 Pembelajaran gunung api purba dimulai dari gunung api aktif masa kini, sebagai contoh Gunung Semeru, kemudian melangkah ke gunung api tua yang sudah tereosi pada tingkat dewasa (Gunung Muria) dan gunung api purba yang sudah tererosi pada tingkat lanjut (misalnya Gunung Bongkok). Pembelajaran dilakukan secara terpadu mencakup inderaja dan geomorfologi, stratigra dan fasies litologi, petrologi-geokimia dan struktur geologi, serta lebih lengkap lagi apabila didukung dengan pendekatan geosika dan pemboran penelitian. SF: fasies pusat gunung api, PF: fasies dekat, MF: fasies tengah dan DF: fasies jauh.

api). Seluruh bahan batuan gunung api tersebut dipandang sebagai batuan sedimen yang berasal dari luar cekungan dan tidak diketahui sumber serta proses vulkanismenya (Gambar 6.2). Setelah terangkut dan mengendap di dalam cekungan, batuan sedimen tersebut diterobos oleh magma yang membentuk batuan beku terobosan. Sebagai akibat pengangkatan secara tektonika, yang diikuti oleh pelapukan dan erosi maka tersingkaplah dua kelompok batuan, yakni batuan sedimen dan batuan beku intrusi. Kelemahan Pandangan Geologi Sedimenter ini, antara lain terhadap pemahaman asal mula dan mekanisme pembentukan batuan gunung api, akibat proses geomorfologis, tataan tektonika batuan intrusi, karakteristik petrologi-geokimia batuan gunung api dan intrusi, serta korelasi umur di antara keduanya. Dengan memandang batuan gunung api sebagai batuan sedimen, maka kelemahan pertama adalah kurangnya pemahaman terhadap pembentukan batuan gunung api, yang secara langsung atau primer terbentuk oleh erupsi gunung api, dalam hal ini batuan beku luar dan batuan piroklastika. Batuan beku luar adalah magma yang keluar ke permukaan bumi, sering disebut lava, yang bentuk geometrinya dapat berupa kubah lava, sumbat lava atau leher gunung api, atau aliran lava. Bentuk-bentuk pertama berhubungan dengan batuan terobosan di dalam tubuh gunung api yang disebut batuan semi gunung api atau subvolcanic intrusions, yang hampir selalu Publikasi Khusus

Konsep Dasar Gunung Api Purba

79

berada di pusat atau sumber erupsi gunung api. Kenyataan pada gunung api aktif masa kini, ali ran lava mengalir tidak jauh dari sumbernya yang biasanya hanya sampai di lereng atas suatu kerucut gunung api. Jadi, masalahnya adalah bagaimana mungkin lava dapat mengalir sangat jauh dari sumbernya, yang berasal dari luar cekungan sedimen? Hal yang sama adalah pembentukan bom dan blok gunung api, yang dilontarkan kemudian jatuh di dekat kawah. Bahan piroklastika berbutir kasar itu tidak mungkin dapat terlontar sangat jauh dari kawah gunung api, atau mengalami pengerjaan ulang untuk kemudian mengendap di dalam cekungan. Apabila batuan gunung api primer itu dianggap sudah mengalami proses-proses geomork ataupun epiklastik, mulai dari pelapukan, erosi dan transportasi, sebelum mengendap kembali di dalam cekungan, niscaya mineral-mineral pembentuk batuan yang tidak resisten akan hilang atau berubah menjadi mineral sekunder. Akibatnya, batuan sedimen yang terbentuk hanya berkomposisi mineral magmatik yang tahan terhadap pelapukan, misalnya kuarsa, alkali felspar, plagioklas asam, ambol, dan biotit. Gambar 6.2 Pandangan Geologi Sedimenter. Batuan guKenyataannya di dalam batuan klastika gunung api nung api dipandang sebagai material yang tidak diketahui sumbernya, tertransportasi kemudian masuk ke dalam suatu yang selama ini dianggap sebagai batuan sedimen cekungan dan mengendap sebagai batuan sedimen berlapis masih banyak mengandung mineral magmatik yang (a). Di bawah cekungan terdapat magma yang bergerak ke tidak tahan terhadap pelapukan, seperti gelas gunung atas kemudian menerobos perlapisan batuan sedimen gunung api, olivin, piroksen, dan plagioklas basa-menengah. api tersebut, lalu mendingin membentuk batuan beku intrusi Kelemahan kedua, adalah apabila cekungan sedi(b). Setelah mengalami pengangkatan, pelapukan, dan erosi, mentasi merupakan cekungan di depan busur gunung tersingkap batuan sedimen gunung api yang diterobos oleh batuan beku intrusi (c). api, maka secara tektonik tidak mungkin terbentuk magma di bawahnya, karena terlalu dekat dengan lokasi penunjaman kerak bumi. Sementara itu, jika cekungan sedimen itu berada di belakang busur, maka magma yang menerobosnya akan beranitas alkalin ( shoshonite) dibanding dengan magma yang berada di dalam busur gunung api. Faktanya, baik batuan beku intrusi maupun batuan beku ekstrusi serta bom/blok gunung api di dalam breksi piroklastika, sebagian besar beranitas kalk-lkali, dan sejauh-jauhnya berkisaran toleiit hingga kalk-alkali tinggi. Lebih daripada itu, sering dijumpai bahwa batuan intrusi, batuan beku luar, dan batuan piroklastika tersebut mempunyai umur geologi kurang lebih sama. Demikian pula karakteristik petrologigeokimia ketiganya juga menunjukkan sifat co-magmatic atau berasal dari sumber/magma induk yang sama. 6.3 Pandangan Geologi Gunung Api Pandangan ini mengisyaratkan adanya proses berkelanjutan mulai dari magmatisme, vulkanisme, dan sedimentasi (Gambar 6.3). Cairan magma yang terbentuk oleh berbagai sebab dan pada tataa n tektonik tertentu naik ke atas membentuk dapur magma, dan mungkin ke atas lagi membentuk kantong magma. Mengacu kepada pendapat Macdonald (1972) maka setiap magma yang keluar ke permukaan bumi adalah gunung api. Selama proses keluarnya magma itu, gunung api memperlihatkan berbagai bentuk dan kegiatannya. Dalam proses erupsi sebagian magma hanya mampu menerobos sampai dekat permukaan, sehingga setelah membeku membentuk batuan intrusi dangkal atau batuan semi gunung api ( subvolcanic intrusions), berupa retas, sill , kubah bawah permukaan (cryptodomes) dan atau leher gunung api. Publikasi Khusus

80


lontaran balistik bom & blok gunung api (aglomerat)

jatuhan tefra

I A S K A I T T N S E A L M I K D O E I R S P

a k i t a s f ) l k t u o i r & p i s a n k i r b r e l A (

kubah / sumbat lava

EKTRUSI LAVA

aliran lava

leher gunung api retas

lahar & bahan rombakan lainnya

INTRUSI SEMIGUNUNG API

Sill

kantong magma

dapur magma

MAGMATISME

Gambar 6.3 Pandangan Geologi Gunung Api, yang menyatakan adanya proses berkelanjutan mulai dari magmatisme, vulkanisme dan sedimentasi. Penjelasan terperinci ada di dalam teks.

Keluarnya magma ke permukaan bumi dapat terjadi secara lelehan (effusive eruptions) atau secara letusan (explosive eruptions). Erupsi lelehan membentuk kubah lava atau aliran lava, yang kemudian membentuk batuan beku luar; sedangkan erupsi letusan melontarkan magma dalam bentuk bahan magma hamburan yang dikenal sebagai piroklastika. Batuan semi gunung api dan batuan beku luar sering disebut sebagai lava koheren. Pada batuan piroklastika ini sekalipun proses pendinginannya masih mengikuti hukum batuan beku, tetapi sistem pengendapannya mengikuti hukum sedimentasi, sehingga wajar jika di dalamnya banyak ter bentuk struktur sedimen, tetapi tekstur dan terlebih-lebih komposisinya masih mencerminkan sebagai batuan beku. Endapan piroklastika yang masih lepas-lepas itu bisa mengalami rombakan dan resedimentasi selama periode atau segera setelah erupsi yang disebut resedimented syneruptive volcaniclastic deposits (McPhie dkk., 1993). Secara pemerian, keduanya mempunyai kemiripan, tetapi dengan batuan sedimen epiklastika atau silisiklastika, apalagi yang bersumber dari non gunung api, relatif mudah dibedakan. Berdasarkan pembagian fasies gunung api komposit atau strato, batuan semi gunung api dan kubah lava terdapat di dalam fasies pusat gunung api (central/vent facies), aliran lava dan piroklastika fraksi kasar terdapat di fasies dekat sampai tengah ( proksimal to medial facies); sedangkan bahan piroklastika fraksi halus dan epiklastika terdapat di fasies tengah sampai jauh (medial to distal facies; Bronto, 2006). Gunung api kaldera letusan dicirikan oleh melimpahnya batuan piroklastika berupa breksi pumis dan tuf, yang berkomposisi menengah sampai asam (dasit - riolit). Sebagian batuan piroklastika itu dapat mengalami pengelasan, yang dikenal dengan nama welded ignimbrites. Untuk mengidentikasi fasies pusat dan dekat, litologi yang sangat khas adalah breksi ko-ignimbrit (Gambar 6.4) penjelasan mengenai breksi ko-ignimbrit dapat dibaca di Bab 7, sub bab 7.3. Persoalan yang sering dihadapi oleh para ahli petrologi batuan beku adalah ciri petrogra transi si antara batuan beku intrusi dengan batuan beku ekstrusi, yakni pada sill , retas, dan leher gunung api hingga sumbat lava. Tekstur batuan dapat berubah secara berangsur mulai dari kristalin mikro (s eluruhnya tersusun oleh kristal halus) sampai hipokristalin (sebagian kristal sebagian gelas). Apabila data singkapan tidak ideal menerus, kondisi itu sering menimbulkan perdebatan apakah termasuk batuan beku intrusi atau batuan beku ekstrusi. Publikasi Khusus

Konsep Dasar Gunung Api Purba

81

Gambar 6.4 (a) Model letusan gunung api kaldera, yang menghasilkan breksi ko-ignimbrit dan (b) perubahan lateral endapan letusan kaldera gunung api, mulai dari fasies dekat sumber berupa breksi ko-ignimbrit, di fasies tengah dikuasai ignimbrit kaya akan pumis (breksi pumis), dan di bagian fasies jauh berupa endapan abu gunung api yang setelah membatu menjadi tuf. Dimodikasi dari Wright, 1981 (vide Cas dan Wright, 1987).

Sementara itu, ahli sedimentologi juga mendapatkan masalah dalam menghadapi batuan klastika gunung api terutama fraksi halus, yang secara struktur sedimen memperlihatkan sebagai batuan rombakan (epiklastika) tetapi secara tekstural dan komposisional kristal masih menunjukkan bentuk menyudut - sangat menyudut, yang terdiri atas campuran mineral resisten dan non resisten, serta gelas gunung api (serat gelas/volcanic glass shards). Batuan tersebut mungkin bahan piroklastika hasil letusan langsung gunung api yang masuk ke tubuh air (laut) atau endapan piroklastika yang mengalami pengerjaan ulang segera setel ah meletus tanpa Publikasi Khusus

82


melalui proses pelapukan dan pembatuan terlebih dahulu. Pada literatur lama kadang disebut sebagai secondary pyroclastic deposits/rocks, tetapi McPhie dkk. (1993) menyebutnya sebagai resedimented syn-eruptive volcaniclastic deposits. Batuan klastika gunung api ini belum benar-benar dapat disebut sebagai batuan epiklastika dan masih berhubungan erat dengan kegiatan vulkanisme pada saat itu. Ke depan, batuan gunung api secara umum, serta batuan piroklastika dan resedimented syneruptive volcaniclastic deposits menjadi tantangan apakah akan dimasukkan ke jenis batuan beku atau batuan sedimen ataukah membentuk kelompok sendiri sebagai batuan gunung api, mengingat sebarannya yang sangat luas baik secara lateral maupun vertikal dalam umur geologi. Selanjutnya, berdasarkan prinsip The present is the key to the past , yang dikemukakan oleh James Hutton pada abad ke 18, dapat dipelajari secara bertahap bagaimana kelakuan gunung api masa kini, bentuk bentang alam, pola aliran, batuan penyusun, dan struktur geologi yang dihasilkan. Data tersebut kemudian dapat dijadikan landasan untuk menjelaskan genesis fakta geologi batuan gunung api yang lebih tua. Alur pemikiran ini sebenarnya sudah dimulai oleh van Bemmelen (1949), yang mengamati kelakuan gunung api aktif masa kini, seperti halnya Merapi, Kelut, dan Semeru, kemudian beranjak ke gunung api yang lebih tua, yakni Muria. Fakta-fakta tersebut kemudian dijadikan dasar untuk menyatakan bahwa di Pegunungan Kulon Progo terdapat tiga gunung api Tersier, yaitu Gajah, Ijo, dan Menoreh. Sayangnya pemikiran ini tidak diikuti oleh para ahli geologi generasi kemudian. Bahkan mereka lebih berpihak ke pandangan geologi sedimenter yang berasal dari daerah geologi non-gunung api. 6.4 Ringkasan Gunung api purba adalah gunung api yang pernah aktif pada masa lampau, tetapi sekarang ini sudah mati dan bahkan sudah terkikis sangat lanjut sehingga penampakan sis tubuhnya sudah tidak sejelas gunung api aktif masa kini. Gunung api purba ini pada umumnya berumur Tersier atau lebih tua. Adanya gunung api purba kurang mendapat perhatian karena pembelajaran geologi selama ini didasarkan pada pandangan geologi sedimenter. Dengan mengacu pada prinsip the present is the key to the past dan setiap magma yang keluar ke permukaan bumi adalah gunung api, maka dihasilkan olah kir berupa pandangan geologi gunung api. Berdasarkan pandangan geologi gunung api ini maka gunung api purba dapat diidentikasi.

Publikasi Khusus


83

BAB 7 PENGENALAN GUNUNG API PURBA Gunung api purba dapat dikenali dari berbagai macam pendekatan, yait u pendekatan analisis penginderaan jauh (inderaja) dan geomorfologi, pendekatan analisis peta geologi, penelitian stratigra dan litofasies gunung api, sedimentologi, struktur geologi, petrologi dan geokimia, analisis data pemboran, dan pendekatan studi geosika. Masing-masing pendekatan tersebut diuraikan di bawah ini. 7.1 Pendekatan Inderaja dan Geomorfologi Pendekatan ini merupakan langkah awal, baik melalui analisis citra satelit atau foto udara maupun pengamatan langsung di lapangan. Indikasi adanya gunung api purba antara lain relief paling kasar dibanding daerah di sekelilingnya (Gambar 7.1), ataupun bentuk sebaran lateral relief kasar tersebut relatif melingkar (Gambar 7.2). Dalam beberapa hal keberadaan gunung api purba dapat dirunut dari siogra kerucut gunung api aktif masa kini, gunung api tua hingga gunung api purba (Gambar 7.3 & 7.4). Pada kaki dan lereng gunung api purba itu aliran sungai dan punggungan perbukitan/pegunungan berpola memusat menuju ke bekas pusat erupsi, sementara itu di daerah bekas erupsi, karena sudah mengalami erosi, aliran sungai berkembang menjadi pola mendaun (dendritic patterns) atau semi melingkar (Gambar 7.5). Relief paling kasar terdapat pada lereng atas bekas gunung api karena tersusun oleh batuan dengan resistansi sangat beragam, misalnya breksi gunung api dan aliran lava. Relief sangat kasar berada di bekas kawah puncak atau kaldera gunung api, dan ini biasanya dikelilingi oleh relief yang paling kasar tersebut. Sementara itu pada lereng bawah dan kaki bekas gunung api pada umumnya menunjukkan relief yang semakin menghalus atau bahkan telah ditutupi oleh batuan yang lebih muda. Lereng punggungan perbukitan atau pegunungan tersebut

Gambar. 7.1 Fitur gunung api purba (Fgp), yang memperlihatkan relief sangat kasar di sebelah selatan deretan gunung api Kuarter , di daerah Jawa bagian timur. Publikasi Khusus

84


109° 21’

109° 30’

’ 2 4 ° 7

U

Kipas bawah laut sedimen gampingan

Topografi kars batugamping

Gunung api purba Karang bolong

’ 8 4 ° 7

Skala 3

0

3 km

Gambar.7.2 Gunung api purba Karangbolong, di daerah Kebumen, Jawa Tengah, memperlihatkan relief kasar dan bentuk sebaran lateral relatif melingkar.

Gambar 7.3 Fisiogra kerucut gunung api aktif masa kini (Gunung Sindoro, Gunung Pakuwojo, Danau maar Menjer, dan Kompleks Dieng) serta perkembangannya ke gunung api tua (Gunung Prahu, Gunung Tlerep) hingga gunung api purba Beser di daerah Jawa Tengah. Publikasi Khusus

85

Pengenalan Gunung Api Purba

Gambar 7.4 Fisiogra kerucut gunung api aktif masa kini (Guunung Sumbing di selatan Gunung Sindoro) serta perkembangannya ke gunung api tua (Gunung Kaliangkrik) hingga gunung api purba Menoreh di bagian utara Pegunungan Kulon Progo, Jawa Tengah.

melandai menjauhi bekas sumber erupsi, sedangkan gawir yang menghadap ke bekas sumber erupsi lebih curam. Sepintas, di dalam penampang pasangan punggungan perbukitan/pegunungan yang saling berhadapan itu seperti membentuk struktur antiklin, sementara tengah-tengahnya adalah bekas pusat erupsi gunung api (Gambar 7.6). Penampakan bentang alam gunung api purba ini dapat diamati di Gunung api Muria, Pegunungan Menoreh, Borobudur, kawasan Gunung Ijo, Gunung Kukusan, Pegunungan Kulon Progo, Yogyakarta, dan Gunung Gajahmungkur di sebelah utara Wonogiri, Jawa Tengah. Lokasi titik itu dapat berupa cekungan (bekas kawah/kaldera gunung api) atau tinggian, yang tersusun oleh batuan beku intrusi, leher gunung api (volcanic necks), sumbat lava atau kubah lava. Untuk kaldera purba gunung api, bentang alam yang dapat dicermati berupa penampakan cekungan melingkar (circular depression features) atau setengah melingkar pada citra satelit (Gambar 7.7 - 7.9). Hal ini akan lebih kuat lagi jika didukung dengan data geologi, yaitu adanya breksi pumis dan tuf felsik yang tersebar luas dan cukup tebal di daerah bekas kaldera gunung api purba itu, misalnya Tuf Banten dan Tuf Lampung (van Bemmelen, 1949).

7.2 Pendekatan Analisis Peta Geologi Pengenalan gunung api purba juga dapat dilakukan berdasarkan analisis peta geologi. Apabila dijumpai adanya batuan intrusi di tengah-tengah sebaran batuan gunung api, yang keduanya mempunyai kesamaan tekstur, komposisi dan bahkan umur geologi, maka dapat diyakini bahwa kedua batuan tersebut merupakan produk kegiatan gunung api purba setempat. Apabila sudah tererosi sangat lanjut, maka pada gunung api purba hanya meninggalkan jejak berupa daerah dengan relief sangat kasar dan di dalamnya terdapat batuan beku terobosan dangkal, batuan ekstrusi gunung api (breksi gunung api dan aliran lava), serta kemungki-

a

b

Gambar 7.5 Pola aliran s ungai di kawasan gunung api purba, yang berkembang dari pola memancar menjadi pola mendaun (a) atau semi melingkar (b). Publikasi Khusus

86


Gambar 7.6 Gunung Muria dilihat dari Waduk Gembong di bagian lereng memperlihatkan perlapisan yang melandai menjauhi puncak yang tersusun oleh kubah lava.

Gambar 7.7 Kaldera Dano, yang di dalam dan di sekelilingnya terdapat kerucut gunung api, di antaranya adalah Gunung Karang dan Gunung Pulasari. Agak terpisah di sebelah utara adalah Gunung Gede-Merak, sedangkan di Selat Sunda terdapat Gunung Sangiang. Lokasi: Provinsi Banten. Publikasi Khusus

nan adanya batuan dasar berupa meta sedimen dan malihan. Di atas tubuh gunung api purba tersebut dapat pula terbentuk batuan sedimen non gunung api, misalnya batuan karbonat, atau batuan gunung api yang berumur lebih muda. Apabila di dalam peta geologi hanya dijumpai batuan gunung api atau batuan intrusi tetapi di dalamnya terdapat struktur cekungan yang diperkirakan sebagai bekas kawah atau kaldera gunung api, maka hal itu juga sebagai petunjuk adanya gunung api purba setempat. Gunung api purba yang dapat diidentifikasi berdasarkan peta geologi antara lain Gunung Cikondang di dalam peta geologi Lembar Sindangbarang dan Bandarwaru (Koesmono dkk., 1996), Gunung Cibeureum di peta geologi Lembar Tasikmalaya (Budhitrisna, 1986), Gunung Kromong di Lembar Arjowinangun (Djuri, 1995); Gunung Bongkok di tenggara Gunung Lawu Jawa Timur (Samodra dan Sutisna, 1997); Gunung Ijo, Gunung Gajah dan Gunung Menoreh di Pegunungan Kulon Progo (Rahardjo dkk., 1977); serta Gunung Pandan pada pet a geo log i Lem bar Boj onegor o, Jaw a Timu r (Pringgoprawiro dan Sukido, 1992). Di Nanggroe Aceh Darussalam, gunung api purba antara lain teridentikasi di Pulau Breueh dan Pulau Weh (Bronto dkk., 2010) pada peta geologi Lembar Banda Aceh (Bennet dkk., 1981).

87


Gambar 7.8 Depresi atau cekungan Citorek, Ciparigi dan Cianten Herang di sekitar Gunung Halimun, Banten bagian selatan, yang diduga sebagai bekas kaldera purba.

107° 09’ ’ 5 2 ° 6

107° 24’

U

Sanggabuana (5.35 + 0.15 Ma)

-

b

a

Jatiluhur (2.0 + 0.10 Ma)

-

’ 2 4 ° 6

Skala 3

0

3 km

Gambar 7.9 Citra satelit gunung api purba Sanggabuana (a) dan Waduk (Kaldera purba) Jatiluhur (c), di daerah Purwakarta, Jawa Barat. Data umur dari Soeria-Atmadja dkk., 1994. Publikasi Khusus

88


Di Kalimantan Gunung api purba Lapung (Gambar 7.10) diketahui membentuk satuan Batuan gunung api Lapung yang diterobos oleh Batuan intrusi Sintang (Pieters dkk., 1993a), sedangkan Gunung api purba Jelai merupakan Batuan gunung api Jelai (Gambar 7.11) yang diterobos oleh batuan intrusi andesit - basal (Heryanto dkk., 1995). Gambar 7.12 memperlihatkan Anggota Cikondang yang tersusun oleh batuan beku andesit piroksen dan diterobos oleh andesit piroksen (Koesmono dkk., 1996). Kedua satuan batuan itu dilingkupi oleh Formasi Beser yang tersusun oleh breksi gunung api. Selanjutnya Formasi Beser dilingkupi oleh Formasi Koleberes, Kol eberes, yang didominasi oleh batupasir gunung api. Seluruh satuan batuan tersebut mempunyai umur geologi kurang lebih sama. Keberadaan Anggota Cikondang dan intrusi andesit piroksen diduga terdapat di bekas pusat erupsi Gunung Api purba Cikondang. Interpretasi ini lebih diperkuat dengan adanya alterasi dan mineralisasi emas di dalam Anggota Cikondang (Bronto, 2003). Sementara itu Formasi Beser, yang didominasi oleh breksi gunung api terletak di lereng dan Formasi Koleberes berada pada kaki dan dataran di sekelil ing kerucut Gunung Api purba Cikondang. Di Sukamantri, Ciamis Utara (Gambar 7.13) terdapat endapan aluvium dan aliran sungai di sekitarnya berpola semi memancar atau paralel menjauhi lokasi endapan tersebut. Dari pola garis kontur diketahui bahwa tempat terdapatnya endapan aluvium itu berada di daerah tinggian dan dikelilingi oleh tinggian yang mempunyai relief lebih kasar. Berdasarkan data ini diperkirakan bahwa cekungan tempat terdapatnya endapan aluvium itu, yang mempunyai lebar tidak kurang dari 2 km, merupakan bekas kaldera gunung api purba yang sudah tertimbun oleh batuan gunung api lebih muda.

Gambar 7.10 Gunung Api purba Lapung, terdiri atas Batuan gunung api Lapung (Tml) dan Batuan terobosan Sintang (Toms). Disederhanakan dari Peta Geologi Lembar Putussibau, Kalimantan (Pieters dkk., 1993a). Bekas titik pusat kegiatan adalah yang ditempati oleh Batuan terobosan Sintang. Publikasi Khusus


89

Gambar 7.11 Gunung Api purba Jelai, tersusun oleh Batuan gunung api Jelai (Tomj) (Tomj) dan batuan terobosan andesit-basal (Tmb & Tma). Disederhanakan dari Peta Geologi Geologi Lembar Malinau, Kalimantan (Heryanto dkk., 1995). Bekas titik pusat kegiatan adalah yang ditempati oleh batuan terobosan andesit basal.

7.3 Pendekatan Stratigra dan Litofasies Gunung Api Pendekatan ini dapat diterapkan untuk model gunung api kerucut komposit dan model gunung api kaldera letusan. Untuk model gunung api kerucut komposit, maka berdasarkan asosiasi batuan gunung api mulai dari pusat erupsi hingga daerah pengendapan terjauh dapat dibagi menjadi empat fasies, yaitu Fasies Pusat (Central Facies), Facies), Fasies Dekat ( Proximal Proximal Facies), Facies), Fasies Tengah ( Medial Facies), Facies), dan Fasies Jauh ( Distal Facies)) (Bronto, 2006; lihat Gambar 6.1). Tabel 7.1 memperlihatkan asosiasi batuan untuk masing-masing Facies fasies gunung api dan hubungannya dengan bentang alam kerucut gunung api mulai dari daerah puncak, lereng atas, lereng bawah sampai dengan kaki dan dataran di sekeliling gunung api. Fasies pusat terletak di daerah puncak kerucut gunung api, sebagai bukaan atau tempat magma keluar dari dalam bumi ke per mukaan. Fasies dekat berada pada lereng atas kerucut gunung api, fasies tengah pada lereng bawah, dan fasies jauh terletak di kaki hingga dataran di sekeliling kerucut gunung api komposit tersebut. Pada awalnya pembagian fasies gunung api api ini hanya diterapkan untuk gunung gunung api komposit di darat, tetapi karena adanya kesamaan bentuk, kesebandingan besaran dan ketinggian, kesamaan komposisi dan kedudukan tektonika, maka pembagian fasies gunung api ini dapat juga dipakai sebagai model terhadap kerucut komposit pulau gunung api dan bahkan kerucut gunung api komposit bawah laut. Asosiasi batuan sebagai penciri fasies gunung api komposit masa kini di dalam fasies pusat adalah batuan beku luar yang membentuk membent uk kubah lava atau sumbat lava. Namun apabila apabil a kerucut gunung api komposit tersebut sudah padam dan mengalami erosi pada tingkat dewasa, maka akan dijumpai batuan Publikasi Khusus

90


Gambar 7.12 Gunung api purba Cikondang dianalisis dari peta geologi lembar Sindangbarang dan Bandarwaru (Koesmono dkk, 1996). Pusat erupsi diduga di daerah sebaran Anggota Anggota Cikondang beserta intrusi andesit piroksen (atas); gunung api purba Cikondang dianalisis dari peta geologi Lembar Sindangbarang dan Bandarwaru (Koesmono dkk, 1996) (bawah). Publikasi Khusus

91


Gambar 7.13 Kaldera purba Sukamantri, ditandai oleh adanya endapan aluvium (Qa) di daerah tinggian dan pola aliran sungai yang menjauh, di antara Gunung Sawal dan Gunung Cijulang, dicuplik dari Peta Geologi Lembar Tasikmalaya (Budhitrisna, 1986).

Tabel 7.1 Pembagian Fasies Gunung Api dalam Hubungannya dengan Bentang Alam Kerucut Gunung Api dan Asosiasi Batuan Penyusunnya Fasies

Pusat

Dekat

Tengah

Jauh

Posisi pada kerucut gunung api

Daerah puncak

Lereng atas

Lereng bawah

Kaki dan Dataran

Litologi penyusun

Kubah lava, sumbat lava, leher gunung api, intrusi dangkal ( sill , retas, kubah bawah permukaan) batuan atau xenolit metamorf, intrusi dalam, meta sedimen

Perlapisan tidak menerus aliran lava, breksi piroklastika, aglomerat (aliran & jatuhan piroklastika) sisa gunung api parasit (intrusi kecil), tuf

Breksi aliran piroklastika, aglomerat butir halus, batu lapili, tuf (aliran, seruakan dan jatuhan piroklastika) sedikit aliran lava dan breksi lahar

Breksi lahar, dan bahan rombakan lainnya (sedimen epiklastika: breksi, konglomerat, batupasir dan lainlain)

Ubahan hidrotermal

Sangat intensif

Kurang intensif

Jarang

Tidak ada, kecuali dilalui sesar/rekahan

Tekstur klastika

Autoklastika, piroklastika

Autoklastika, piroklastika

Piroklastika, epiklastika

Epiklastika

Mineralisasi

Primer intensif: logam sulda, non logam

Primer, kurang intensif

Primer jarang, plaser (tataan)

Plaser

Publikasi Khusus

92


semi gunung api atau batuan intrusi dangkal, yang berupa leher gunung api, retas, sill , dan kubah lava bawah permukaan. Pada kerucut gunung api komposit yang sudah tererosi lanjut mungkin saja batuan beku intrusi dalam dan batuan dasar pra-gunung api, baik berupa batuan metamorf maupun batuan metasedimen dapat tersingkap, paling tidak menjadi xenolit atau fragmen batuan dasar yang masuk ke dalam cairan magma dan dibawa naik ke atas. Erupsi gunung api komposit terjadi berkali-kali dan berlangsung sangat lama, berarti setiap terjadi erupsi terjadi kenaikan magma ke permukaan, maka dimungkinkan batuan intrusi tua dipotong oleh yang lebih muda dan melibatkan berbagai ragam komposisi batuan intrusi sehingga terjadi hubungan potong memotong (cross-cutting relationships). Karena fasies pusat ini merupakan bekas tempat keluarnya magma secara berkali-kali pada saat gunung api sedang erupsi atau meletus, maka interaksi magma dengan batuan yang lebih tua serta air meteorik dapat menimbulkan ubahan hidrotermal dan mineralisasi. Fasies dekat kerucut gunung api komposit dicirikan oleh perselingan antara aliran lava dengan batuan piroklastika terutama fraksi kasar, yaitu aglomerat dan breksi piroklastika. Batuan piroklastika fraksi sedang dan halus, seperti halnya batulapili dan tuf mungkin juga dijumpai tetapi lebih sedikit karena lebih ringan dan sebagian besar terbawa angin sehingga lebih banyak diendapkan di fasies tengah sampai fasies jauh. Mengacu kepada kegiatan gunung api masa kini di Indonesia, pada umumnya aliran lava penyusun kerucut gunung api komposit bersusunan basal, serta andesit basal sampai andesit, yang mempunyai jarak alir antara 1 - 5 km dan maksimum 10 km dari kawah gunung api sebagai pusat erupsi (Gambar 3.11, 4.3, dan 5.7). Aglomerat adalah batuan jatuhan piroklastika yang banyak mengandung bom gunung api dengan mekanisme letusan dilontarkan secara tolak peluru atau balistik (ballistic projectiles). Pada umumnya bom gunung api berdiameter lebih dari 30 cm hanya mampu dilontarkan kurang dari 5 km dari kawah gunung api. Semakin dekat dengan kawah, diameter bom semakin besar, sehingga ukuran bom gunung api terbesar berada di daerah pematang atau bibir kawah gunung api (Gambar 5.13). Untuk breksi piroklastika jenis aliran dapat mengalir lebih jauh tetapi biasanya hanya mencapai daerah fasies tengah. Pada fasies tengah litologi penyusun utama adalah breksi piroklastika, batulapili, dan tuf. Aliran lava semakin jarang karena sudah agak jauh dari sumber erupsi. Aglomerat berbutir halus mungkin masih di jumpai. Sebaliknya bahan piroklastika tersebut sudah mulai mengalami erosi menjadi endapan lahar atau bahan rombakan lainnya. Bahan rombakan ini semakin banyak pada fasies jauh, yang dikenal sebagai resedimented syn-erupted volcaniclastics (McPhie dkk., 1993), termasuk endapan sungai, endapan alur/ parit bawah laut ( submarin channels), dan lain-lain. Pada gunung api purba berumur Tersier atau yang lebih tua, fasies tengah dan fasies jauh tidak selalu mudah diidentikasi karena telah terjadi percampuran dengan batuan non gunung api. Selain itu, karena merupakan daerah rendahan batuan gunung api sudah tertutup oleh batuan sedimen yang lebih muda. Sebagai petunjuk umum dari fasies tengah ke fasies jauh, ukuran butir bahan klastika gunung api semakin mengecil, misalnya membentuk batupasir hingga batulanau atau bahkan batulempung gunung api. Pembagian litofasies batuan gunung api hasil erupsi kerucut komposit itu tidak selalu berlaku terhadap endapan longsoran besar gunung api. Batuan kataklastika itu terbentuk karena longsornya tubuh kerucut gunung api (model Gunung St. Helens; Voight dkk., 1981), yang pelamparannya dapat dimulai dari fasies tengah sampai dengan fasies jauh; sebagai contoh endapan longsoran gunung api dari Gunung Gede di Cianjur, Gunung Galunggung di Tasikmalaya, dan Gunung Raung di Jember. Untuk model gunung api kaldera letusan, pada fasies dekat dijumpai breksi ko-ignimbrit yang ke arah fasies tengah dan jauh berangsur menjadi breksi pumis dan tuf asam (Gambar 6.4). Breksi ko-ignimbrit adalah breksi aneka bahan atau breksi polimiktos, yang fragmennya tertanam di dalam massadasar tuf sampai dengan batulapili pumis. Pada saat terjadi letusan gunung api sangat besar, bahan yang dierupsikan tidak hanya magma tetapi juga membongkar batuan yang lebih tua di atasnya. Batuan primer yang mewakili cairan magma pada waktu itu berupa pumis ringan (light pumice), pumis berat (dense pumice), serta bom dan blok gunung api. Keempat bahan magma itu mempunyai komposisi relatif sama sebagai fragmen batuan beku menengah-asam dan sering disebut juvenile material . Batuan tua dapat berupa batuan dasar (batuan metamorf, batuan beku intrusi dalam, batuan sedimen meta, accidental rock fragments, dan batuan gunung Publikasi Khusus


93

api yang sudah ada sebelumnya (accessory rock fragments), yang sebagian sudah terubah, teroksidasi atau bahkan lapuk. Fragmen batuan tua dan blok gunung api hampir selalu berbentuk sangat menyudut - menyudut tajam karena terfragmentasi akibat ledakan, diendapkan secara in situ atau belum mengalami pengerjaan ulang melalui proses sedimentasi epiklastika. Pada letusan sangat merusak, kelimpahan fragmen batuan tua bisa sangat tinggi, terutama yang diendapkan di dekat (pematang) kawah atau kaldera gunung api. Hal itu karena batuan tua pada umumnya mempunyai berat jenis lebih besar daripada material gunung api berkom posisi asam, apalagi berupa fragmen pumis dan abu gunung api. Pada saat letusan dan terbentuk awan panas atau aliran piroklastika besar (block and ash fows, pumice fows atau ignimbrites), fragmen batuan tua yang berukuran bongkah (diameter > 64 mm) tertinggal di dekat kawah sedangkan sebagian pumis, lapili, dan abu gunung api, mengalir menjauhi sumber erupsi. Wright dan Walker (1977), Wright (1981), serta Walker (1985) menyebut endapan ekor aliran piroklastika kaya fragmen batuan tua ini dengan nama a co-ignimbrite lag-fall deposit , sedangkan Cas dan Wright (1987) memberikan nama co-ignimbrite breccias (breksi ko-ignimbrit). Batuan piroklastika yang banyak mengandung fragmen batuan tua ini secara pemerian umum dapat pula disebut breksi polimik atau breksi aneka bahan, karena tersusun atas berbagai macam batuan, baik yang berasal dari magma primer saat erupsi (pumis, bom dan blok gunung api), maupun fragmen batuan tua (non gunung api dan gunung api); bentuk fragmen sangat menyudut - menyudut tajam, ukuran butir sangat beragam mulai dari pasir, lapili/kerikil sampai blok/bongkah/bolder; pada umumnya tidak terpilah, masif, dan tidak ada struktur sedimen. Ketebalan maksimum berada di pemat ang kaldera, tetapi menipis menjauhi pusat erupsi. Dalam beberapa hal, karena efek pembebanan dan aliran, struktur pemipihan ( fattening ) dan imbrikasi fragmen batuan dapat dijumpai. Secara bentang alam, breksi piroklastika polimik ini berasosiasi dengan penampakan atau tur cekungan bekas kawah/kaldera gunung api. Perbedaan utama dengan breksi sedimen aneka bahan adalah pada tekstur fragmen (sangat menyudut - menyudut tajam), dan litologi penyusun (pumis bercampur fragmen andesit dan batuan tua melimpah), serta berasosiasi dengan tur/penampakan bentang alam cekungan (bekas) kawah/kaldera gunung api. Dengan demikian untuk mengidentikasi bekas gunung api kaldera letusan, maka ciri yang sangat khas terdapat di dalam atau pada pematang kaldera adalah terdapatnya breksi ko-ignimbrit. Ke arah fasies tengah dan jauh, breksi ini berubah menjadi breksi pumis dan tuf berkomposisi asam (dasit-riolit), kaya akan batuapung, tersebar sangat luas dan tebal. Berhubung endapannya tebal dan mineral penyusunnya sangat resisten (kaya akan kuarsa/silika, plagioklas asam, dan alkali felspar selain gelas dasit-riolit), batuan piroklastika hasil letusan gunung api kaldera ini meninggalkan jejak berupa gawir, seperti halnya di Pegunungan Selatan Yogyakarta - Jawa Tengah (Bronto, 2009c). 7.4 Pendekatan Sedimentologi Pendekatan secara sedimentologis, terutama meliputi tekstur dan struktur sedimen batuan klastika gunung api, serta struktur pendinginan/pembekuan untuk batuan beku (koheren lava), yang membentuk leher gunung api, kubah lava, dan aliran lava. Secara tekstur batuan klastika gunung api, dalam hal ini batuan piroklastika maupun epiklastika, maka semakin menjauhi pusat erupsi ukuran butir semakin mengecil (Gambar 7.14), bentuk butir dapat semakin membulat, dan kemas butiran semakin membuka. Hal terakhir itu berarti fragmen semakin jarang dan matriks semakin dominan, dan pada akhirnya hanya berupa butiran halus yang seragam; misalnya tuf, batupasir gunung api, dan batulanau gunung api. Ukuran butir yang semakin kecil menjauhi sumber erupsi itu dapat juga digambarkan di dalam peta iso plet. Secara struktur sedimen, seperti halnya struktur imbrikasi, silangsiur, arah sumbu terpanjang fragmen, dan fute cast hampir selalu berpola memancar menjauhi sumber erupsi (Gambar 7.15). Struktur bom gunung api (bomb sag structures) yang dilontarkan dari kawah gunung api dan jatuh miring, menimpa endapan lunak di bawahnya sehingga melesak ke bawah maka sudut kemiringan melesak ke bawah itu menggambarkan arah datangnya bom atau arah asal sumber erupsi gunung api (Gambar 7.16). Struktur imbrikasi fragmen atau bongkah dapat berkembang menjadi struktur punggung katak (Mulyaningsih dkk., 2006). Bongkah berbentuk prisma segit iga dipandang sebagai tubuh katak, dengan alas prisma atau pantat katak lebih rendah daripada ujung segitiga prisma yang menyerupai hidung katak. Arah sumbu Publikasi Khusus

94

Gambar 7.14 Identikasi gunung api purba secara sedimentologis, berdasar struktur sedimen dan tekstur batuan. Semakin menjauhi sumber erupsi struktur sedimen arus purba berpola memancar, bentuk butir berubah dari sangat menyudut menjadi membundar, ukuran butir menghalus, dan kemas fragmen batuan semakin membuka.


panjang bongkah adalah garis tinggi segitiga dari ujung prisma tegak lurus memotong alas segitiga. Arah aliran ditentukan sejajar garis tinggi mulai dari titik potong dengan garis alas menuju ujung segitiga atau hidung katak (Gambar 7.15). Struktur aliran lava, antara lain lubang bekas keluarnya gas berbentuk elip, arah memanjang kristal, serta struktur aliran pada permukaan lava gelas (lava tali/ropy lava) dan aliran lava afanit juga dapat menunjukkan ke mana arah aliran dan darimana batuan beku luar itu berasal. Di dalam leher gunung api dan kubah lava, struktur aliran lava secara vertikal dan kemudian mengembang membentuk struktur kembang kol/kubis (cauli fower ) juga sering teramati. Pada lava bantal di Kali Opak, Desa Kalitirto, Kecamatan Berbah, Kabupaten Sleman Yogyakarta (Gambar 7.17), dan Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten, Jawa Tengah, struktur aliran lava cukup jelas ditunjukkan oleh bentuk tubuh lava memanjang menyerupai bantal guling atau sosis dan struktur aliran mikro lainnya. Dari pengukuran struktur aliran lava di Watuadeg tersebut, Bronto dkk. (2008)

Gambar 7.15 Struktur imbrikasi dan punggung katak yang menunjukkan arah aliran bongkah batuan dan sedimen. Publikasi Khusus


95

menyimpulkan bahwa sumber erupsi berada di bukit kecil sebelah barat laut singkapan lava bantal di Kali Opak. Pada lava muda, contohnya di Gunung Api Guntur, Garut, Jawa Barat, bentuk sebaran lateralnya juga mencerminkan pola aliran memancar seperti kipas dari kawah gunung api. 7.5 Pendekatan Struktur Geologi Selama ini para ahli geologi memandang bahwa struktur geologi lebih dikaitkan dengan kegiatan tektonika. Berdasarkan prinsip horizontalitas, maka semua batuan sedimen, termasuk batuan gunung api, pada awalnya berstruktur horisontal karena diendapkan di dalam cekungan sedimentasi yang sangat luas. Gambar 7.16 Struktur bomb sag . Sudut miring melesaknya endapan lunak di bawah bom gunung api memperlihatkan Oleh sebab itu jika batuan tersebut sudah mempuarah asal datangnya lontaran atau sumber erupsi. nyai arah jurus dan besaran kemiringan tertentu, maka batuan itu diyakini sudah terpengaruh oleh kegiatan tektonika. Dengan demikian terdapatnya sesar geser, sesar naik, sesar normal, dan struktur lipatan hampir selalu dipandang sebagai akibat gaya tektonika (Billings, 1977). Berdasarkan pembelajaran ilmu gunung api, proses vulkanisme ternyata dapat juga menghasilkan struktur geologi. Pendekatan ini mengutamakan pola struktur geologi yang ada, seperti jurus dan kemiringan perlapisan batuan, serta struktur rekahan dan perlipatan. Jurus perlapisan batuan gunung api berpola konsentris mengelilingi sumber erupsi gunung api, sementara kemiringannya melandai dan memancar semakin menjauhi sumber erupsi (Gambar 7.18). Kemiringan ini selaras dengan kemiringan lereng gunung api, yang juga melandai dari lereng atas menuju lereng bawah dan kaki kerucut gunung api. Pada lereng atas kemiringan perlapisan batuan dapat mencapai 35º, yang kemudian secara berangsur melandai hingga kurang dari 5º atau bahkan hori sontal sama sekali pada kaki sampai dengan dataran. Kemiringan perlapisan gunung api ini tidak disebabkan oleh kegiatan tektonika, melainkan terbentuk sebagai akibat pengendapan batuan gunung api itu sendiri yang semakin meGambar 7.17 Struktur aliran lava bantal. Anak Anak panah panah memenunjukkan arah aliran. nipis dari fasies dekat menuju fasies tengah dan jauh. Oleh sebab itu kemiringan primer perlapisan batuan gunung api ini seri ng disebut dengan kemiringan orisinil atau kemiringan awal (original dips /initial dips). Struktur rekahan, baik kekar maupun sesar akan berpola memancar menjauhi pusat erupsi. Struktur ini disebabkan oleh gerakan magma yang naik ke permukaan bumi, dan dipandang sebagai gaya berarah vertikal sehingga terjadi inasi dan deasi tubuh gunung api (Gambar 7.19). Publikasi Khusus

96


Gambar 7.18 Jurus perlapisan batuan berpola konsentris/semi konsentris mengelilingi sumber erupsi dan kemiringannya melandai menjauhi sumber erupsi. Struktur rekahan pada umumnya berpola memancar.

Pada saat magma naik ke atas terjadi inasi, yaitu perubahan terungkitnya lereng gunung api sehingga menjadi lebih curam, terutama di bagian atas. Kondisi ini menyebabkan proyeksi jarak datar antara titik yang diamati dengan lokasi pengamatan menjadi lebih pendek. Dengan kata lain, lereng gunung api terungkit atau meregang keluar. Sebaliknya, apabila gaya vertikal magma menurun, sebagai akibat magma sudah keluar ke permukaan bumi atau membeku di dalam korok atau bahkan menurun kembali ke dapur magma, maka akan terjadi deasi, yakni terungkitnya lereng gunung api sehingga menjadi lebih panjang atau kembali sepeerti sebelum terjadi inasi. Hal ini menyebabkan proyeksi jarak datar antara titik yang diamati dengan lokasi pengamatan menjadi lebih panjang atau kembali seperti sebelum terjadi inasi. Jadi inasi terjadi pada saat magma sedang naik ke permukaan, sedang deasi berlangsung setelah terjadi erupsi. Pada waktu inasi, diameter kawah gunung api dipaksa melebar sehingga bibir atau pematang kawah robek dan membentuk kekar/rekahan berpola memancar menjauhi pusat erupsi. Karena perbedaan rapat massa perlapisan batuan penyusun, efek gravitasi, dan gaya vertikal magma setiap naik ke permukaan, apalagi terjadi berulang kali, maka akan terjadi ketidak seimbangan posisi batuan, sehingga secara gravitasi dapat terbentuk sesar normal melalui bidang rekahan yang berpola memancar tersebut. Proses perulangan naiknya magma ke permukaan ini memungkinkan sesar normal berkembang semakin panjang dan dalam, mulai dari daerah puncak ke arah lereng bawah dan kaki gunung api, sehingga mampu memotong tubuh batuan intrusi yang sudah ada. Hal tersebut dapat terlihat pada sesar normal berpola memancar di daerah Gunung Ijo dan Gunung Kukusan, Pegunungan Kulon Progo (Gambar 7.20). Berhubung proses geologi yang berlangsung sangat lama, baik berupa gerakan pengangkatan menjadi pegunungan daratan maupun penurunan menjadi cekungan sedimentasi laut secara berulang-ulang, maka batuan yang lebih muda dan semula tidak tersesarkan, bisa saja kemudian ikut tersesarkan sebagai akibat reaktivasi sesar-sesar tua di bawahnya dalam mencapai kesetimbangan posisinya. Hal ini untuk menjelaskan mengapa batuan di dalam Formasi Sentolo, yang berumur lebih muda, ikut tersesarkan pada pola memancar, mengikuti sesar-sesar pada Formasi Andesit Tua (van Bemmelen, 1949) dan batuan intrusi andesit-dasit. Publikasi Khusus


97

Gambar 7.19a Mekanisme pembentukan struktur sesar dan lipatan oleh gunung api berdasar deformasi ungkitan. Gerakan magma ke permukaan dipandang sebagai gaya vertikal yang menyebabkan terjadinya inasi (terungkit ke atas) dan deasi (terungkit ke bawah); b. Pada waktu inasi, diameter kawah melebar sehingga pematang kawah robek/membuka mem bentuk rekahan/kekar radier. Karena perbedaan rapat masa perlapisan batuan, efek gravitasi, alterasi hidro termal, dan gaya vertikal setiap magma naik ke permukaan, maka untuk kesetimbangan dapat terjadi sesar normal melalui bidang rekahan tersebut; c. Karena bentuk kerucut gunung api dan resultan gaya vertikal & horizontal, sesar normal di daerah puncak/kawah gunung api, gerakannya agak melengser ke samping sehingga dapat berubah menjadi sesar oblique atau bahkan sesar geser di lereng dan sesar naik di kaki gunung api; d. Hubungan pusat erupsi gunung api dengan jenis dan pola struktur geologi yang terbentuk sebagai akibat kegiatan vulkanisme.

Berhubung tubuh gunung api pada umumnya berbentuk kerucut dan adanya resultante gaya vertikal dan gaya horisontal, maka sesar normal di daerah puncak dan lereng atas gunung api, ke arah lereng bawah gerakannya agak melengser ke samping. Hal ini dapat menyebabkan sesar turun tersebut berubah menjadi sesar miring (oblique) pada lereng bawah, atau bahkan menjadi sesar geser pada lereng bawah dan kaki gunung api. Pada daerah kaki dan dataran di sekeliling gunung api, tegasan utama sudah berubah total ke arah horiosontal sehingga selain sesar geser juga terbentuk sesar naik, sesar turun lagi, dan struktur li patan. Sesar turun terbentuk karena sesar geser yang berhenti dan kemudian untuk mencapai kesetimbangan massa batuan maka terjadi efek gravitasi. Sebagai akibat dinamika vulkanisme Gunung Api Slamet, maka batuan sedimen yang lebih tua di sekelilingnya juga ikut tersesarkan (Gambar 7.21). Dalam hal ini meskipun batuan sedimen itu terbentuk pada Jaman Tersier, pembentukan sesarnya pada umur Kuarter-masa ini, yakni selama kegiatan Gunung Api Slamet berlangsung. Sebagai salah satu implikasi dari proses geologi tersebut adalah bahwa daerah di sebelah utara dan timur Gunung Api Slamet merupakan wilayah yang rawan gempa bumi dan gerakan tanah. Dengan demikian selain untuk menentukan sumber erupsi gunung api, analisis struktur geologi ini juga untuk menjelaskan apakah struktur tersebut sebagai aki bat proses vulkanisme atau kegiatan tektonika, atau kombinasi keduanya. Publikasi Khusus

98


Gambar 7.20 Struktur sesar normal berpola memancar di Komplek Gunung Ijo, Pegunungan Kulon Progo, Yogyakarta. Peta disitir dari Rahardjo dkk., 1977. U: naik; D: turun.

Gambar 7.21 Pola sesar geser semi memancar dan sesar naik serta lipatan semi konsentris di sebelah utara hingga timur puncak Gunung Api Slamet, Jawa Tengah. Pola struktur sesar dan lipatan tersebut diyakini sebagai akibat kegiatan vulkanisme Gunung Api Slamet. Peta geologi disitir dari Djuri dkk., 1996. Publikasi Khusus


99

7.6 Pendekatan Petrologi dan Geokimia Penelitian petrologi-geokimia akan menjelaskan apakah antara batuan intrusi dan ekstrusi gunung api secara genesis mempunyai hubungan magmatisme (co-magmatic products) atau tidak. Apabila keduanya merupakan produk kesatuan magmatisme dan vulkanisme, maka secara petrogra akan terbukti adanya hubungan tekstural dan komposisional di antara keduanya. Pengeplotan data analisis kimia batuan dan mineral akan mempunyai pola linier (Gambar 7. 22) yang menunjukkan mereka berasal dari magma induk yang sama. 7.7 Analisis Data Pemboran Gambar 7.23 memperlihatkan kolom litologi hasil pemboran minyak bumi pada Formasi Jatibarang, yang merupakan formasi bawah permukaan berumur K apur-Paleogen (Martodjojo, 2003) di utara Cirebon. Deskripsi data log menunjukkan bahwa litologinya dikuasai oleh perlapisan basal dan tuf serta dasit (?). Data perselingan batuan beku luar atau aliran lava berkomposisi basal dengan tuf itu menunjukkan bahwa lokasi titik bor itu merupakan bagian dari Fasies Dekat gunung api purba di daerah itu. Perselingan lava basal dan tuf tersebut menunjukkan bahwa gunung api itu merupakan gunung api bawah laut, yang berkomposisi mak atau basa, erupsi lelehan sampai dengan letusan sangat lemah, sebanding dengan erupsi tipe Hawaii. Berhubung tidak ada lava andesit serta breksi gunung api, maka penyebutan adanya dasit masih perlu dikaji ulang, karena biasanya ketiganya berasosiasi sebagai batuan beku dan gunung api berkomposisi menengah. Semakin banyak data pemboran dan apalagi didukung dengan data geosika akan sangat bermanfaat untuk merekonstruksi gunung api purba Jatibarang. 7.8 Pendekatan Analisis Geosika Sejauh ini belum ada data geosika yang cukup jelas menunjukkan adanya gunung api purba pada suatu daerah sebaran batuan gunung api Tersier atau yang lebih tua. Namun dengan memahami sifat-sifat sik batuan

Gambar 7.22 Pengeplotan data kimia batuan antara % berat K 2O dengan SiO 2 dari batuan intrusi granodiorit Cihara (segitiga hitam) dan batuan gunung api Cikotok (diamon), yang memperlihatkan pola linier (garis lurus putus-putus) dan diinterpretasikan keduanya co-magmatic serta berasal dari sumber yang sama (Hartono dkk., 2008). Perubahan komposisi dari basal (< 53 % SiO2 ) menuju andesit basal (53 - 57 % SiO2 ), dan yang lebih asam (felsik) disebabkan oleh proses diferensiasi secara normal. Publikasi Khusus

100


Gambar 7.23 Kolom litologi Formasi Jatibarang, yang tersusun oleh perselingan lava basal dengan tuf dan sisipan dasit (Martodjojo, 2003). Daerah ini diduga sebagai Fasies dekat gunung api purba setempat pada umur Kapur - Eosen dalam lingkungan bawah laut.

gunung api, dan intrusi dangkal, mulai dari lava koheren dan batuan klastika gunung api, diharapkan pendekatan ini dapat membantu memperkuat adanya gunung api purba, terutama yang sudah terkubur di bawah permukaan. Berdasarkan sifat-sifat sis batuan mulai dari Fasies Pusat sampai dengan Fasies Jauh, sekalipun sudah terkubur, diharapkan pendekatan analisis geosika dapat membantu mengetahui geologi gunung api bawah permukaan. Metode geosika dapat dilakukan secara kegempaan, gaya berat, kemagnitan, dan kelistrikan. Publikasi Khusus


101

7.9 Ringkasan Untuk mengenali adanya gunung api purba, maka diperlukan penelitian geologi secara terpadu mulai dari pendekatan analisis inderaja dan geomorfologi, analisis peta geologi, penelitian stratigra dan litofasies gunung api, sedimentologi batuan gunung api, struktur geologi, dan petrologi-geokimia. Studi tersebut akan lebih baik lagi jika didukung dengan penelitian geosika dan pemboran inti.

Publikasi Khusus

102

Publikasi Khusus



103

BAB 8 STUDI KASUS GUNUNG API PURBA 8.1 Gunung Api Purba di Pegunungan Selatan Yogyakarta - Jawa Tengah Secara umum keberadaan gunung api purba di Pegunungan Selatan Jawa bagian ti mur sudah disinggung di dalam Bab 7, Gambar 7.1. Dalam Bab 8 ini akan disampaikan hasil-hasil studi kasus terhadap keberadaan gunung api purba di Pegunungan Selatan Yogyakarta dan Jawa Tengah (Gambar 8.1). Di bagian paling barat, yakni di pegunungan Kulon Progo, adanya gunung api purba Gajah, Ijo, dan Menoreh sudah lama dinyatakan oleh van Bemmelen (1949). Sayangnya pemikiran ini ti dak diikuti oleh para ahli geologi generasi kemudian, bahkan mereka lebih mengikuti pandangan geologi sedimenter yang berasal dari daerah nongunung api, seperti telah disampaikan pada Bab 6, sub bab 6.2. Di sebelah timur Pegunungan Kulon Progo dan sebelah barat Kota Yogyakarta, tepatnya di Godean terdapat batuan gunung api dan batuan beku yang membentuk perbukitan kecil dan diduga juga merupakan sisa atau bekas gunung api purba setempat. Agak lebih ke utara, di daerah Muntilan Kabupaten Magelang terdapat perbukitan Gendol yang pada awalnya dianggap sebagai endapan longsoran Gunung Api Merapi ke arah barat (van Bemmelen, 1949). Akan tetapi dari analisis radiometri diketahui batuan gunung api di perbukitan Gendol ini berumur sekitar 3,44 juta tahun yang lalu (Newhall dkk., 2000). Umur batuan ini lebih tua dari Gunung Api Merapi (< 500.000 - 10,000 tahun), sehingga diduga merupakan bekas gunung api purba setempat, sebelum Gunung Api Merapi lahir.

Gambar 8.1 Sebaran sumber erupsi gunung api purba di Pegunungan Selatan Yogyakarta - Jawa Tengah, dimulai dari Pegunungan Kulon Progo di bagian barat sampai dengan Kabupaten Wonogiri di bagian timur (Bronto dkk., 2008; 2009a, b; Bronto, 2009a, c; Hartono dan Bronto, 2009; Bronto, 2010a,b). Publikasi Khusus

104


Di Pegunungan Selatan, mulai dari daerah Parangtritis, Kabupaten Bantul Yogyakarta di bagian barat sampai dengan wilayah Kabupaten Pacitan, Jawa Timur di bagian timur, keberadaan gunung api purba dapat dikelompokkan ke dalam empat bagian, yakni 1. Kelompok gunung api purba Parangtritis - Imogiri, 2. Kelompok gunung api purba Bayat - Baturagung, 3. Kelompok gunung api purba Wonogiri - Wediombo, dan 4. Kelompok gunung api purba Karangtengah-Pacitan (Gambar 8.1 dan Tabel 8.1). Berdasarkan pada komposisi batuan gunung api di daerah Pegunungan Selatan ini, terdapat tiga tahapan pertumbuhan gunung api purba. Pertumbuhan tahap pertama berupa pembentukan gunung api monogenesis, tahap kedua pembangunan kerucut gunung api kom posit, dan pada tahap ketiga adalah penghancuran kerucut gunung api komposit sehingga membentuk gunung api kaldera letusan. Di bawah ini diuraikan masing-masing kelompok gunung api purba tersebut. 8.1.1 Kelompok Gunung Api Purba Parangtritis - Imogiri Adanya gunung api purba Parangtritis pertama kali dilaporkan oleh Hartono (2000), yang terletak di sebelah utara kawasan wisata pantai Parangtritis - Parangkusumo, Kecamatan Kretek, Kabupaten Bantul, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Di lapangan, penampakan fosil gunung api Parangtritis berupa perbukitan dengan ketinggian antara 100 - 300 m di atas permukaan laut; bentuk bukit-bukitnya lebih membulat dibanding dengan perbukitan batugamping Formasi Wonosari, yang terletak di sebelah timur-tenggara. Sebagian besar batuan di permukaan sudah lapuk berwarna merah coklat. Singkapan batuan segar berupa perselingan breksi gunung api, dan lava andesit yang merupakan fasies proksi fosil gunung api tersebut. Di tepi timur jal an antara pemandian air panas Parangwedang dengan pantai Parangtritis perlapisan breksi gunung api dan aliran lava andesit diterobos oleh retas andesit, yang berumur Miosen Awal (26,55 ± 1,07 jtl. dan 26,40 ± 0,83 jtl.; Tabel 8.2; Soeria-Atmadja dkk., 1994). Berdasarkan batuan penyusun, yang terdiri atas perlapisan breksi gunung api, lava andesit ditambah dengan retas andesit, diperkirakan bahwa gunung api purba Parangtritis ini adalah tergolong gunung api komposit. Fasies pusat gunung api Parangtritis ini diperkir akan terletak di bagian tengah sebaran batuan gunung api yang sekarang sudah tertutupi oleh batugamping Formasi Wonosari. Berdasarkan pada komposisi batuan gunung api di daerah Imogiri dan sekitarnya terdapat tiga tahapan pertumbuhan gunung api purba. Pertumbuhan tahap pertama berupa pembentukan gunung api monogenesis, tahap kedua kerucut gunung api komposit, dan ketiga gunung api kaldera letusan. Secara st ratigra, Bronto (2009c) telah melaporkan adanya tiga siklus perkembangan vulkanisme di daerah Imogiri dan sekitarnya ini. Gunung api monogenesis banyak dijumpai di sebelah utara Imogiri sampai dengan Kecamatan Piyungan, dan bahkan lebih ke utara lagi hingga Kecamatan Berbah, Kabupaten Sleman, Yogyakarta. Sementara itu yang tergolong kerucut komposit adalah Gunung api purba Sudimoro, sedangkan yang termasuk gunung api kaldera adalah Gunung api purba Imogiri dan Plencing-Sindet. Gunung Sudimoro (+ 507 m) merupakan puncak tertinggi fosil gunung api di wilayah Kecamatan Imogiri dan Dlingo, Kabupaten Bantul. Pada lereng timur Gunung Sudimoro tersingkap perlapisan breksi gunung api dan lava bersusunan andesit, yang diperkirakan sebagai bagian fasies proksi gunung api purba Sudimoro (Gambar 8.2). Di sebelah barat puncak Sudimoro bentang alam berupa cekungan setengah lingkaran membuka ke barat barat laut, yang diperkirakan sebagai bekas kawah gunung api. Pada saat ini fasies pusat gunung api purba itu ditempati dataran dan perbukitan Imogiri, yang merupakan bagian hilir daerah aliran Kali Oya sampai pertemuannya dengan Kali Opak. Di sebelah selatan Gunung Sudimoro terdapat Gunung api purba Imogiri. Gunung api ini dicirikan oleh bentang alam dataran (Gambar 8.3), yang dikelilingi oleh gawir setengah lingkaran, yang tersusun oleh perlapisan breksi gunung api dan aliran lava andesit. Di sebelah barat laut Imogiri dijumpai intrusi andesit di Gunung Plencing (Gambar 8.4) yang di kaki barat lautnya terdapat breksi ko-ignimbrit, yang banyak mengandung fragmen pumis dan bongkah andesit tertanam di dalam matriks tuf - batulapili pumis (Gambar 8.5). Ke arah barat, menjauhi Gunung Plencing, breksi ko-ignimbrit itu secara berangsur menjadi breksi pumis Sindet berlapis sangat tebal dan untuk setiap perlapisan terjadi perubahan berangsur dari masif ke berlapis (Gambar 8.6). Di bagian breksi pumis masif sering dijumpai fragmen sedimen lebih halus, di perkirakan sebagai sedimen lunak yang ikut terbawa pada saat breksi pumis tersebut mengalir di atasnya (rip up sediment clasts). Secara primer, breksi pumis itu termasuk endapan aliran piroklastika kaya pumis ( pumice ow deposits atau Publikasi Khusus

105

Studi Kasus Gunung Api Purba

Tabel 8.1 Daftar Fosil Gunung Api di Pegunungan Selatan, mulai dari dari sebelah barat di Wilayah Kabupaten Bantul, Gunungkidul dan Sleman, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta; bagian tengah di Wilayah Kabupaten Klaten, Sukoharjo dan Wonogiri, Provinsi Jawa Tengah dan bagian timur termasuk Wilayah Kabupaten Pacitan, Provinsi Jawa Timur Nama Gunung Api Purba (G.)

Lokasi

Indikasi Bentang Alam dan Litologi

A. Kelompok Parangtritis - Imogiri

1. G. Parangtritis

Di utara pantai Parangtritis, Kecamatan Kretek, Kabupaten Bantul, 7 o 59’ 30” 8 o 1’ 30” LS - 110 o 19’ - 20’ 45” BT.

Tinggian tersusun oleh perlapisan aliran lava dan breksi piroklastika yang diterobos retas, kesemuanya berkomposisi andesit

2. G. Siluk

Di selatan kota Kecamatan Imogiri, timur jalan Raya Siluk - Panggang,

Dataran dilingkupi gawir setengah lingkaran, yang tersusun oleh aliran lava dan breksi andesit

3. G. Sudimoro

G. Sudimoro, Kecamatan Imogiri dan Dlingo, Kabupaten Bantul, 7 o 55’- 59’ LS - 110o 19’ - 20’ 45” BT.

Cekungan, tersusun oleh batuan ubahan, pada dinding dan puncak G. Sudimoro terdiri dari perlapisan aliran lava dan breksi piroklastika berkomposisi andesit

4. G. Plencing - Sindet

Di baratlaut kota Kecamatan Imogiri, Desa Wukirsari - Trimulyo

Perbukitan yang tersusun oleh intrusi andesit Plencing, breksi ko-ignimbrit dan breksi pumis Sindet

5. G. Dengkeng

Dusun Dengkeng, Desa Wukirsari, Kecamatan Imogiri,

Bukit terpisah, di tepi barat dusun + 144 m, di timur + 122 m, tersusun oleh retas, lava dan breksi piroklastika kaya bom gunung api, komposisi basal

6. G. Wonolelo

Dusun Guyangan, Desa Wonolelo, Kecamatan Pleret, 7 o 52’ 58,0” LS - 110 o 25’ 58,4” BT. Desa Bawuran, Kecamatan Pleret

Bukit + 123 m tersusun oleh perlapisan lava dan breksi andesit, sisipan konglomerat dan tuf

7. G. Gelap 8. G. Banyakan

Dusun Banyakan, Desa Srimulyo, Kecamatan Piyungan

Bukit + 131 m, tersusun oleh lava dan breksi piroklastika basal - andesit basal Bukit + 96, tersusun oleh lava dan breksi piroklastika basal - andesit basal

9. G. Pilang

Dusun Pilang, Desa Srimulyo, Piyungan. (7o50’31,3”LS - 110o 26’49,5”BT)

Bukit + 136 m, tersusun oleh breksi piroklastika, batulapili skoria, tuf dan klastika lava basal - andesit basal

10. G. Watuadeg

Kali Opak, Dusun Sumberkidul, Desa Kalitirto, Kecamatan Berbah, Kabupaten Sleman , 7 o 48’29,6” LS - 110 o 27’ 34,0 BT

Aliran lava basal piroksen berstruktur bantal, struktur aliran berarah U70oT di bagian utara sampai dengan U150 oT di bagian selatan K. Opak; 200 m di sebelah baratnya terdapat bukit kecil juga tersusun oleh basal piroksen, umur 56,3 ± 3,8 Ma

11. G. Candisari

Dusun Candisari, Desa Wukirharjo, Kecamatan Prambanan, Kabupaten Sleman, 7o 49’5,1” LS - 110 o 31’ 5,8 BT

Perlapisan aliran lava dan breksi piroklastika berkomposisi andesit, juga dijumpai mega blok andesit, silisikasi, argilitisasi (?) dan piritisasi

B. Kelompok Baturagung - Bayat 6. G. Tegalrejo Air terjun Kali Cermo, Desa Tegalrejo, Kecamatan Gedangsari, Kabupaten Gunungkidul, 7o 48’ 45” LS - 110 o38’ 30” BT.

Perlapisan aliran lava, tuf abu-abu hitam halus, retas dan sill berkomposisi basal piroksen

7. G. Sepikul

G. Sepikul, Desa Talun, Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten, 7 o 47’ 40” LS - 110 o39’ BT.

Dua bukit tersusun oleh batupasir gunung api yang ditumpangi aliran lava berstruktur bantal, mengandung barit

8. G. Jiwo Timur (G. Pendul)

G. Pendul, Perbukitan Jiwo Timur, Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten, 7o 45’ 30” - 46’LS - 110o 40’ - 40’ 15” BT.

Intrusi dan aliran lava mikro gabro - basal piroksen. Aliran lava basal berstruktur bantal juga dijumpai di Dusun Kalinampu dan Desa Nampurejo

9. G. Jiwo Barat

Perbukitan Jiwo Barat - Rowo Jombor, G. Kebo & Desa Gedangan, Kecamatan Bayat, 7o 45’ - 46’ LS - 110o 37’ - 38’ 15” BT.

Intrusi diorit di Desa Gedangan, mikro gabro di G. Kebo dan sekitarnya, cekungan bawah permukaan di sebelah barat Rowo Jombor.

Publikasi Khusus

106


Tabel Tabel 8.1. Sambungan........... Sambungan........... Nama Gunung Api Purba (G.)

Lokasi

C. Kelompok Wonogiri - Wediombo 10. G. Solo Baru Kota Solo baru, Kabupate Kabupaten n Sukoha Sukoharjo rjo (?)

Indikasi Bentang Alam dan Litologi

Penampaka Penampakan n meling melingkar kar dari citra satelit satelit dan dan terdap terdapat at mata mata air panas di Desa Nglangenharjo, Kecamatan Grogol, Ka bupaten Sukohardjo Sukohardjo

11. G. Tawangsari

Desa Tawangsari, Kecamatan Tawangsari, Kabupaten Sukoharjo

Tinggian gumuk/bukit gumuk/bukit kecil, tersusun oleh aliran lava basal berstruktur bantal. 7o44’34,9’’ LS dan 110o45’13’’ BT

12. G. Gajahmungkur Tua

Kecamatan Bulu, Kabupaten Wonogiri, 7o46’37,2’’ LS dan 110o52’22,8’’ BT

Penampakan melingkar dari citra satelit, tersusun oleh lava dan breksi gunung api

13. G. Gajahmungkur Muda

Kawasan Gunung Gajahmungkur, Kecamatan Selogiri dan Bulu, Kabu paten Wonogiri, Wonogiri, 7o47’34,1’’ LS dan 110o52’30,1’’ BT

Penampakan cekungan tapal kuda berisi intrusi dan mineralisasi, dikelilingi tinggian G. Gajahmungkur yang di bagian bawah tersusun oleh breksi gunung api, lava andesit dan sisispan tuf Formasi Mandalika, sedang dibagian atas dominan breksi dan batulapili pumis Formasi Semilir

14. G. Many Manyara aran n

Kecama Kecamatan tan Manyar Manyaran, an, Kabup Kabupate aten n Wonogiri, 7o 50’ - 54’LS - 110 110 o45’ - 48’ 30” BT.

Tinggian di baratdaya G. Gajahdangak Muda, fasies proksi lereng timur cukup jelas, di tengah ada sumbat lava (?) berstruktur kekar tiang

15. G. Wuryantoro

Kecamatan Wuryantoro, Kabupaten Wonogiri di sebelah barat Waduk Gajahmungkur, 7 o 54’ 30” - 57’ 30” LS - 110o 47’ - 50’BT.

Morfologi cekungan melingkar membuka ke timur, diisi oleh batuan epiklastika (konglomerat, batupasir, batulanau, dan batugamping Formasi Wonosari)

16. G. Wono Wonodad dadii

Desa Desa W Wono onodad dadi, i, Kecama Kecamatan tan Eromo Eromoko, ko, Kabupaten Wonogiri, Wonogiri, di sebelah barat Cekungan Eromoko, 7 o 58’ 30” - 8o 2’ 50” LS - 110 o 47’ -50’ BT.

Morfologi kerucut dengan pola aliran memancar, memancar, bagian tengah cekung, diisi batugamping Formasi Wonosari. Wonosari. Pada lereng timur dekat Waduk Song Putri berdasar data bor dan singkapan terdapat batuan beku

17. G. Pang Panggun gung g

Kecama Kecamatan tan Semin Semin dan dan Ponj Ponjong ong,, KaKa bupaten Gunungkidul, Gunungkidul, 7o 56’ 16,6” LS - 110 o42’50”BT.

Tinggian membundar, di bagian puncak relative datar, tersusun oleh tuf lapili pumis, Formasi Semilir

18. G. Wediom Wediombo bo

Pantai Pantai Wediomb ediombo, o, Desa Desa Jepi Jepitu, tu, KecaKecamatan Rongkop, Kabupaten Gunungkidul, 8o 10’ 30” - 12’ LS - 110 o40’ 40” - 43’ BT.

Morfologi teluk (circular (circular depression), depression), di dalamnya terdapat batuan ubahan hidrotermal, intrusi andesit G. Batur, perlapisan aliran lava dan breksi andesit

D. Kelompok Karang tengah - Pacitan

19. G. Kompleks Tirtomoyo

Kecamatan Tirtomoyo, Kabupaten Wonogiri

Penampakan melingkar citra satelit, alterasi dan mineralisasi logam suld di batuan gunung api

20. G. Kompleks Karangtengah

Kecamatan Karangtengah, Kabupaten Wonogiri, 8o 00’ - 03’ 30” LS - 111 o 03’ 30” - 08’ 30” BT.

Penampakan melingka melingkarr dari citra satelit dan di lapangan, di dalamnya terdapat alterasi dan mineralisasi, tingian yang mengelilingi tersusun oleh lava basal, sebagian berstruktur bantal.

21. G. Nawangan - Arjosari

Kecamatan Nawangan dan Arjosari, Kabupaten Pacitan

Penampakan melingkar dari citra satelit, intrusi dasit, alterasi dan mineralisasi logam sulda

22. G. G. Girito Giritontr ntro o

Desa Desa Giriton Giritontro tro,, Kabupa Kabupaten ten Wono Wonogir girii

Pena Penamp mpak akan an keru kerucu cutt ting tinggi gian an yang yang tersu tersusun sun oleh oleh batu batuan an gugunung api di antara sebaran batugamping Formasi Wonosari Wonosari

23. G. Kompleks Pacitan Barat

Sebelah barat kota Pacitan ke selatan sampai ke pantai

Penampakan melingkar dan tersusun oleh batuan beku andesit - andesit basal

24. G. Donoro Donorojo jo

Pantai Pantai selata selatan n Dono Donoroj rojo, o, Kabupa Kabupaten ten Pacitan, batas Kabupaten Gunungkidul, 8o 11’ 11’ 30,0” - 8o 13’ 30” LS - 110 o 00,0” - 110 o 57’ 00,0” BT.

Batuan gunung api Formasi Wuni di antara batugamping Formasi Wonosari-Punung

Publikasi Khusus

107


Tabel Tabel 8.2 Kompilasi Data Umur Batuan Gunung Api di Pegunungan Selatan dan Perbukitan Jiwo, Kecamatan Bayat, Kabu paten Klaten, Jawa Jawa Tengah Tengah No. Contoh & Nama Batuan

Lokasi

Umur

Referensi

Formasi Nglanggeran

Baturagung, Pegunungan Selatan

19-20 jtl. (Miosen Awal)

Smyth, 2005 Metoda: U-Pb SHRIMP

2004PK05, Diorit

Sutojayan, Bayat S7 º 45’08,3”- E110º 38’03,2”

13,852 ± 5,45 jtl. (Miosen Tengah)

Surono dkk., 2006 Metoda: K-Ar

2004PK01, Diorit mikro

Penggingan Bayat S7 º 45’57,4”- E 110º 48’37,6”

17,220 ± 2,84 jtl (Miosen Tengah)


Formasi Semilir

Gawir Baturagung

20,0 ± 1,0 jtl (Miosen Awal)


Formasi Kebo - Butak

Kaki utara gawir Baturagung



Anggota Kresek Formasi Wungkal

Batupasir Watuprahu

21,1 ± 1,1 Ma (Miosen Awal)


By52, Ba Basalt

Tegalrejo, 3 km selatan Bayat


Soeria-Atmadja dkk., 1994.Metoda: K-Ar

Lava bantal Anggota Santren Formasi KeboButak

Desa Santren


Smyth, 2005 Metoda: U-Pb SH RIMP. RIMP. Sama dengan Anggota Nampurejo (Samodra & Sutisna, 1997)

Retas andes desit

Par Parangt ngtritis, Bantul ntul

26, 26,55 ± 1,07 jtl 26,40 ± 0,83 jtl (Miosen Awal)

Soeria-Atmadja dkk., 1994.Metoda: K-Ar

Kalinampu II, sisipan volkaniklastika halus karbonatan

Kalinampu

Oligosen (P19-N3)

Lab Paleontologi Teknik Geologi UGM

Forma Formasi si Kebo Kebo - But Butak ak

Kaki Kaki utar utaraa gawi gawirr Bat Batura ura-gung

Oligosen Akhir - Miosen Awal

Harahap dkk., 2003

2004PK02, Diabas

G. Bokol, Cermo, Bayat S7 º 48’37,6”- E 110º 38’32,3” Bayat

30,04 ± 4,62 jtl (Oligosen Awal)



Sutanto, 1993; Sutanto dkk., 1994; Soeria-Atmadja dkk., 1994.Metoda: K-Ar

2004 PK07, Gabro mikro

G. Pendul, Bayat S7 º 46’37,2”- E 110º 39’30,8”



By48, Basalt

Bayat


Sutanto (1993); Sutanto dkk., 1994; Soeria-Atmadja dkk., 1994.Metoda:K-Ar

By50, Diabas

Bayat

39,82 ± 1,49 Jtl (Eosen Tengah)

Sutanto, 1993; Sutanto dkk., 1994; Soeria-Atmadja dkk., 1994.Metoda: K-Ar

Kalinampu I, sisipan volkaniklastika halus karbonatan

Kalinampu

Oligosen awal (P19)

W. Rahardjo, Lab Paleontologi Teknik Geologi UGM

Kalinampu II, sisipan volkaniklastika halus karbonatan

Kalinampu

Oligosen (P19-N3)


Kalinampu III, sisipan volkaniklastika halus karbonatan

Kalinampu

Oligosen (P19 - N3)


Lava basal berstruktur bantal Watuadeg Watuadeg & lava andesit basal Kali Ngalang

Kali Opak, Berbah Sleman & Kali Ngalang Gedangsari Gunungkidul

58, 58 ± 3,24; 56,3 ± 3,8 Jtl (Paleosen)

Hartono, 2000; Ngkoimani, 2005. Metoda: K-Ar

BY47, Diabas

Publikasi Khusus

108

a


b

c

Gambar 8.2 Perlapisan lava andesit (a) dan breksi piroklastika yang banyak mengandung bom dan blok gunung api (b & c), sebagai indikasi fasies dekat kerucut gunung api purba komposit Sudimoro. Lokasi foto di Dusun Pucung, Desa Wukirsari, Kecamatan Imogiri.

non-welded ignimbrites). ignimbrites). Dengan memperhatikan endapan breksi pumis sangat tebal, yang tersebar luas dan banyak mengandung pumis diyakini se bagai hasil vulkanisme sangat eksplosif sebanding dengan letusan gunung api kaldera. Keberadaan intrusi andesit Plencing dan breksi ko-ignimbrit menjadi petunjuk bahwa lokasi tersebut merupakan fasies pusat gunung api kaldera purba di daerah itu. Di dalam bahan rombakan yang terjadi segera setelah erupsi dan pengendapan aliran piroklastika itu (resedimented (resedimented syn-eruptive volcaniclastics) volcaniclastics) terdapat fosil kayu terarangkan. Hal ini menunjukkan bahwa lingkungan lingkungan asal gunung api adalah darat. Gunung api monogenesis dicirikan oleh batuan Gambar 8.3 Bentang alam dataran aluvium (a) dikelilingi penyusun yang homogen berupa aliran lava basal oleh gawir setengah lingkaran (b), yang tersusun oleh lava yang membentuk kerucut gunung api kecil atau bukit andesit dan breksi gunung api, yang diduga sebagai fasies pusat gunung api purba purba Imogiri. dengan sebaran sangat terbatas. Bukit-bukit gunung api purba monogenesis ini antara lain terdapat di wilayah Dusun Dengkeng, Desa Wukirsari Kecamatan Imogiri (Gambar 8.7 dan 8.8). Batuan klastika gunung api berbutir halus - sedang dan berstruktur berlapis (Gambar 8.9) dapat dikelompokkan ke dalam batuan resedimented syn-eruptive volcaniclastic. volcaniclastic.

a

b

c

Gambar 8.4 Gunung Plencing (a), yang tersusun oleh batuan intrusi andesit, di lereng gunung sebagian besar batuan sudah lapuk menjadi tanah merah coklat (b), sedangkan di puncak berupa bongkah-bongkah andesit (c). Lokasi: di belakang Kantor Desa Wukirsari, Kecamatan Imogiri. Publikasi Khusus

109


Gambar 8.5 Breksi ko-ignimbrit, yang tersusun oleh fragmen andesit dan pumis, tertanam di dalam matriks tuf - batulapili pumis. Lokasi kaki barat laut Gunung Plencing, Dusun Nogosari 1, Desa Wukirsari, Kecamatan Imogiri.

a. Breksi pumis masif - berlapis

c. Breksi pumis masif

b . Rip up sediment clasts

d . Resedimented syn-erup tive volcaniclastics

Gambar 8.6 Breksi pumis Sindet; a. Terjadi perubahan secara berangsur dari masif di bawah menjadi berlapis di bagian atas; b. Di dalam breksi pumis masif terdapat fragmen sedimen; c. Breksi pumis masif; d. Di dalam bahan rombakan segera setelah dierupsikan terdapat fosil kayu terarangkan. Lokasi: Perumahan Trimulyo, Dusun Sindet, Desa Trimulyo, Kecamatan Jetis, Kabupaten Bantul. Publikasi Khusus

110


Gambar 8.7 Asosiasi retas, lava dan breksi piroklastika kaya akan bom gunung api berkomposisi basal sebagai petunjuk adanya gunung api purba di tepi timur Dusun Dengkeng, Desa Wukirsari, Kecamatan Imogiri, Kabupaten Bantul -Yogyakarta.

a

b > 20m

Basaltic andesite lava flows up to summit (+144m) party pillow structures autoclastic in lower parts Dark grey, porphyr, phenocs: plag & pyrox. Set in aphanetic groundmass, fine vesicles-massive.

6m

Bedded tuffs, grey, brown to violet oxidized, sand-silt size, normal graded beds; fine breccias in lower part, with pumice and andesitic fragment, <5mm.

5m

Conglomerate, slight weathered, rounded pebbles,  3-5cm, max 15cm, basaltic and composition, together with breccia form a lense in paleochannel (?)

1,7m

Breccias, basaltic and fragments, angular,  10-20cm max. 40cm, set in sandy-granule matric, upward gradually changes to conglomerate.

11m

Bedded tuff, grey-light brown, mostly sand size, lapilli size in lower part and silt site in upper part, normal gradded beds, pumice clasts in lower part.

c

>7m

Basaltic andesite lavas, autoclastic breccias, reddish broen weathered soil, sphaeroidal weath, Dark grey fresh color, porphyr, phenocs,; plag & pyrox, fine vesicles-,assive

Gambar 8.8 Gunung api purba Dengkeng, di sebelah barat Dusun Dengkeng, Desa Wukirsari, Kecamatan Imogiri, Kabupaten Bantul - Yogyakarta; a. Singkapan lava andesit basal Bukit Dengkeng (+144 m); b. Kolom batuan penyusun Bukit Dengkeng; c. Model pulau gunung api purba Dengkeng Publikasi Khusus


Gambar 8.9 Batuan klastika gunung api berbuti r halus - sedang, berlapis, dan butiran fragmennya sudah mengalami abrasi (atas). Namun di bawah mikroskop masih nampak adanya serat gelas gunung api (vg) dan kristal mineral non resisten (piroksen/px, plagioklas basa/pl) berbentuk menyudut tajam (gambar bawah). Data ini menunjukkan sebagai resedimented syn-eruptive volcaniclastic deposits. Kehadiran fosil Ophiomorpha menunjukkan bahwa batuan ini diendapkan di lingkungan pantai-laut dangkal. Lokasi: Dusun Dengkeng, Desa Wukirsari, Kecamatan Imogiri.

111

Hal tersebut didukung kenyataan di lapangan bahwa butiran endapan sudah mengalami abrasi sehingga bentuknya menyudut tanggung hingga membundar tanggung dan di bawah mikroskop masih dijumpai gelas gunung api dan kristal mineral ber bentuk menyudut tajam (Gambar 8.9). Ke arah timur laut, di Desa Wonolelo terdapat gunung api purba Guyangan (Gambar 8.10 dan 8.11), Gunung Kunden (+ 87 m, Desa Jambidan), Gunung Sentono (+ 95 m, Desa Pleret) dan Gunung Gelap (+ 131 m, Gambar 8.12) di Desa Bawuran, Kecamatan Pleret Kabupaten Bantul. Pada Bukit Pilang (+ 136 m; Gambar 8.13), sekalipun secara dominan tersusun oleh lava basal, namun di bagian atas sudah terbentuk breksi andesit basal dan di bagian lain tersingkap aglomerat. Hal itu menunjukkan bahwa pertumbuhan Gunung api purba Pilang sudah mulai berkembang dari gunung api monogenesis menuju ke gunung api komposit. Fosil Gunung Api Guyangan (Bukit + 123 m) terletak sekitar 10 km di sebelah timur laut Gunung Api Sudimoro. Berdasarkan analisis citra satelit, penampakan melingkar tinggian batuan gunung api di daerah ini kelihatan terpisah dari tinggian Sudimoro, dan siogra di lapangan berupa bukit-bukit yang agak terpisah satu sama lain. Singkapan batuan berupa perlapisan breksi gunung api dan lava andesit dengan sisipan tuf dijumpai di Dusun Guyangan, Desa Wonolelo, Kecamatan Pleret, Kabupaten Bantul, koordinat 7° 52’ 58,0” LS dan 110° 25’ 58,4” BT (Bronto, 2009c). Secara stratigras kelompok batuan ini ditum pangi oleh tuf dan batulapili pumis Formasi Semilir. Lebih ke timur laut lagi, sebaran perlapisan breksi dan lava andesit juga tersingkap di Dusun Banyakan, Desa Sitimulyo, Kecamatan Piyungan, Kabupaten Bantul, koordinat 7° 51’ 28,4” LS dan 110° 25’ 40,5” BT. Di sebelah barat daya lokasi itu, yakni di dasar aliran Kali Opak tersingkap pula aliran lava basal berstruktur bantal. Data ini menunjukkan adanya dua periode vulkanisme di wilayah Kecamatan Piyungan dan Pleret, pertama kegiatan gunung api yang bersusunan basal dan kedua berkomposisi andesit. Gunung api monogenesis di bagian utara terdapat di Dusun Sumberkulon, Desa Kalitirto, Kecamatan Berbah, Kabupaten Sleman (Bronto dkk., 2008). Lokasi ini terletak di sebelah barat Kali Opak (Gambar 8.14). Di sini gunung api purbanya lebih dikenal dengan nama Watuadeg, yang sebenarnya nama Dusun Watuadeg di sebelah timur Kali Opak dan termasuk wilayah Desa Jogotirto, Kecamatan Prambanan. Publikasi Khusus

112


Gambar 8.10 Fisiogra Bukit Guyangan (+ 123 m) dan singkapan batuan penyusun yang terdiri atas lava andesit basal, konglomerat dan batupasir. Lokasi: Dusun Guyangan, Desa Wonolelo, Kecamatan Pleret, Kabupaten Bantul - Yogyakarta.

a

b

Gambar 8.11 Kolom litologi batuan penyusun gunung api purba Guyangan (a; Bukit + 123 m), dan model model kerucut gunung api monogenesisnya (b). Lokasi: Dusun Guyangan, Desa Wonolelo, Kecamatan Pleret, Kabupaten Bantul - Yogyakarta. Publikasi Khusus

113


a

c

b

Gambar 8.12 Bentang alam Gunung Api Purba Gelap (a), yang tersusun oleh lava andesit basal berstruktur bantal (b & c).

Breksi andesit basal Tuf & batulapili basal

20m

Volc.breccias, angular fragments,  10-25cm, max.2m, basalt, basaltic andesites & andesite, phorpyr - aphanitic, vesicular-massive, phenocs.: Plagioclase & pyroxene

Lava basal

Breksi skoria basal

3,7m

Lapillistones, reddish brown, weathered basalt & scoria fragments, containing basaltic lava clasts.

0,20m

7m

Lava basal

Volcaniclastic rock layers (pyroclastic breccias, lapillistones & tuffs). Upward, breccias chamge gradually to coarse and fine bedded tuffs. The pyroclastic are reddish to dark brown oxidized & weathered. Fragments : basaltbasaltic andesite, angular,  3-10cm max. 50cm, dark grey, glassy, massive-vesicular, porphyr-aphanitic, phenocs.:Plag & pyroc\x. Lava clatst are dark grey, basalts to basaltic andesite, autoclatic, 0,5 - 1m length, vesicular, porphyr-aphanitic, phenocs.: plag & pyrox.

>5m

Breksi skoria basal

Gambar 8.13 Singkapan batuan lava basal, breksi skoria basal, batulapili - tuf basal, dan breksi andesit basal, serta kolom litologi di Bukit Pilang (+ 136 m). Lokasi Dusun Pilang, Desa Sitimulya, Kecamatan Piyungan, Kabupaten Bantul - Yogyakarta.

Selain Gunung Api purba Plencing-Sindet, yang menghasilkan breksi pumis Sindet, masih terdapat gunung api purba kaldera letusan yang lebih muda di daerah bagian barat Pegunungan Selatan ini. Hal tersebut dibuktikan dengan adanya breksi pumis Bawuran (Gambar 8.15) dan Breksi pumis Terong (Gambar 8.16), yang keduanya dibatasi oleh tahap pertumbuhan gunung api monogenesis (antara lain Guyangan) dan endapan resedimented syn-eruptive volcaniclastics dari pembangunan kerucut gunung api pada waktu itu (Bronto, 2009c). 8.1.2 Kelompok Gunung Api Purba Baturagung - Bayat Gunung Api purba di kawasan Pegunungan Baturagung paling barat adalah Gunung Api Candisari, yang terletak di Dusun Candisari, Desa Wukirharjo, Kecamatan Prambanan, Kabupaten Sleman - Yogyakarta Publikasi Khusus

114


Gambar 8.14 Sumber erupsi dan arah aliran lava basal berstruktur bantal pada Gunung api purba monogenesis Watuadeg, di sebelah timur Dusun Sumberkulon, Desa Kalitirto, Kecamatan Berbah, Kabupaten Sleman - Yogyakarta (Bronto dkk., 2008).

Gambar 8.15 Singkapan breksi pumis Bawuran pada gawir (kiri) dan contoh setangan (kiri). Secara genesis breksi pumis ini termasuk batuan piroklastika aliran, ignimbrit tak terlaskan atau aliran pumis. Hasil analisis laboratorium kimia batuan menunjukkan bahwa fragmen pumis berkomposisi dasit, mengandung 67,93 % SiO 2 dan 2,20 % K 2O.

(Bronto dkk., 2005). Litologi penyusun utama adalah lava andesit dan breksi piroklastika yang banyak mengandung bom gunung api sehingga lebih tepat dinamakan aglomerat (Gambar 8.17). Lebih daripada itu di lokasi ini dan sekitarnya juga dijumpai alterasi berupa propilitisasi dan silisikasi serta mineralisasi sulda (pirit dan kalkopirit). Ke arah timur, di Perbukitan Jiwo, Kecamatan Bayat, Kabu paten Klaten, Provinsi Jawa Tengah Gunung Api purba Pendul juga sudah dilaporkan oleh penulis (Bronto, 2010a; Gambar 8.18). Ke arah selatan, yakni di kaki utara gawir Pegunungan Batur Agung, gunung api monogenesis ditemukan di Dusun Kalinampu, Desa Banyuripan, Gunung Sepikul (+ 158 m) di Dusun Pundungrejo, Desa Jarum Kecamatan Bayat, serta di air terjun Desa Tegalrejo, Kecamatan Gedangsari, Kabupaten Gunungkidul Yogyakarta (Bronto, 2009a). Publikasi Khusus

115


a

a

A

b

c

Gambar 8.16. Singkapan breksi pumis di atas tuf; (a) Di tepi jalan Desa Terong - Cegokan. Fragmen pumis berbentuk menyudut tertanam di dalam matriks abu-lapili pumis, mem bentuk struktur turbulen; (b). Di dalam breksi pumis terdapat kayu terarangkan sebagai petunjuk lingkungan asal gunung api darat; (c). Ujung struktur turbulen dan arah robohnya pohon mungkin menunjukkan arah aliran piroklastika pada saat itu (anak panah).

B b

Gambar 8.17 Singkapan lava andesit (a) dan aglomerat (b) di Kali Candisari, Desa Wukirharjo, Kecamatan Prambanan, Kabupaten Sleman, Yogyakarta.

Di Dusun Kalinampu, lava bantal berasosiasi dengan tuf kasar hitam - coklat kemerahan (Gam bar 8.19), tuf halus hijau, serta sisipan sedimen karbonatan halus berwarna putih (batuan alterasi karbonatisasi ?). Sementara itu gunung api monogenesis Gunung Sepikul membentuk bukit kecil, yang tersusun oleh lava bantal (Gambar 8.20), tuf, dan batupasir merah coklat kemerahan teroksidasi sangat kuat. Di dalam batuan gunung api ini di jumpai barit sebagai hasil mineralisasi hidrotermal bawah laut. Di air terjun Tegalrejo, gunung api monogenesis ditunjukkan oleh adanya retas dan sill basal yang tersingkap bersama-sama dengan aliran lava basal (Gambar 8.21 - 8.23). Seluruh gunung api monogenesis di daerah ini diduga muncul di dasar laut pada umur Tersier Bawah. Kegiatan gunung api Tersier Awal tersebut agaknya juga ditindih oleh vulkanisme Tersier yang lebih muda yang dikelompokkan ke dalam Formasi Publikasi Khusus

116


c d

e

f

Gambar 8.18a dan b Singkapan lava bantal di kaki selatan Gunung Pendul, Desa Gunung Gajah, Bayat; c. Contoh stangan basal; d dan e. Penampakan mikroskopik daripada sferulit; F. Kristal plagioklas yang sedang tumbuh.

Nglanggeran dan bersusunan andesit (Bronto dkk., 1999). Perlapisan aliran lava dan retas yang mewakili vulkanisme andesit ini tersingkap sangat baik di Kali Ngalang, Kecamatan Gedangsari, Kabupaten Gunungkidul (Bronto, 2006; Gambar 8.24). Keterdapatan aliran lava andesit itu sering berselang-seling dengan breksi piroklastika yang mengandung bom gunung api. Data tersebut menjadi petunjuk bahwa daerah Pegunungan Selatan ini merupakan bagian dari fasies dekat suatu kerucut gunung api komposit. Fasies pusat gunung api purba ini masih perlu diteliti lebih lanjut. Namun dengan banyaknya bom gunung api di dalam aglomerat Gunung Nglanggeran (Gambar 8.25), maka dimungkinkan lokasi tersebut sangat dekat dengan sumber erupsi. Publikasi Khusus


117

Gambar 8.19 Tuf hitam, Kalinampu Bayat. 1. Singkapan di lapangan; 2. Inti struktur kulit bawang; 3. Penampakan mikroskopis , tersusun oleh banyak serat gelas gunung api (Bronto dkk., 2002).

Gambar 8.20 Gunung api monogenesis Sepikul, tersusun oleh aliran lava basal st ruktur bantal (a), Inset, arah aliran (b), dan teks tur breksi autoklastika (c). Lokasi: Gunung Sepikul, Dusun Pundungrejo, Desa Jarum, Kecamatan Bayat (Bronto dkk., 2004b).

8.1.3 Kelompok Gunung Api Purba Wonogiri - Wediombo Kelompok gunung api purba ini berderet relatif sejajar dengan jajaran gunung api purba kelompok Parangtritis-Imogiri hingga Piyungan dan Watuadeg, Berbah, yaitu berarah utara timur laut-selatan barat daya (Gambar 8.1). Gunung api purba paling selatan-barat daya adalah Wediombo, sedangkan yang paling utara-timur laut adalah Solo Baru. Dari analisis citra satelit, pada lokasi paling utara yaitu di daerah Solo Baru terdapat penampakan lingkaran, sehingga fosil gunung api di lokasi ini disebut Gunung api Purba Solo Baru. Di tepi luar bagian barat dan selatan-barat daya dari penampakan lingkaran itu, aliran Bengawan Solo juga ikut melingkar, sedangkan di bagian utara dan selatan-tenggara dibatasi oleh anak sungai yang berhulu di Gunung api Lawu di sebelah timur. Data lapangan di daerah Solo Baru berupa munculnya mata air panas, yang terletak di Desa Nglangenharjo, Kecamatan Grogol, Kabupaten Sukoharjo. Dengan terjadinya banjir Bengawan Solo pada 26 Desember 2007, daerah Solo Baru tergenang air setinggi 2 m karena bentang alamnya berupa cekungan dan sebagian tanah mengalami amblasan. Kejadian ini lebih menguatkan bahwa Publikasi Khusus

118

Gambar 8.21 Aliran lava, sill dan retas basal di air terjun, kaki utara Pegunungan Baturagung, Desa Tegalrejo, Kecamatan Gedangsari, Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta. Di dalam lingkaran: penulis sebagai pembanding


Gambar 8.22 Perlapisan aliran lava basal; (a) dan kontak aliran lava dengan tuf secara teratur; (b) dan tidak teratur; (c). Lokasi jeram Tegalrejo.

penampakan cekungan melingkar Solo Baru meru pakan bekas gunung api purba. Batuan penyusun diperkirakan bersifat lunak (terubah hidrotermal?), setelah tergenang air kondisinya menjadi lebih lunak dan akibat pembebanan oleh bangunan perkotaan terjadi amblasan. Untuk lebih meyakinkan kebenaran adanya fosil Gunung Api Solo Baru ini diperlukan penelitian lanjutan bawah permukaan, karena daerah ini berupa dataran dan pada saat ini sudah menjadi daerah perkotaan yang padat penduduk dan budidaya lanjut. Kepanjangan deretan gunung api purba Wonogiri-Wediombo ke arah utara adalah dijumpainya Gunung Api purba Grumbulpring di daerah Sangiran bagian selatan (Gambar 8.26; Bronto dkk., 2004c). Di sebelah selatan Gunung Api purba Solo Baru terdapat tiga buah gunung api purba yang berjajar dengan arah barat barat laut - timur tenggara, yakni Tawangsari (Hartono dkk., 2007), Gajahmungkur Tua dan Gajahmungkur Muda. Gunung api Tawangsari, yang terletak diujung barat laut jajaran gunung api purba itu, tersusun oleh aliran lava basal berstruktur bantal, dan dapat disebandingkan dengan gunung api purba Watuadeg, Gunung Sepikul, Tegalrejo, dan lava bantal Kal inampu serta Nampurejo di daerah Bayat (Bronto dkk., 2004a). Bentang alam gunung api purba Tawangsari berupa bukit-bukit kecil dengan ketinggian kurang dari 50 m dan di daerah puncaknya tersusun oleh lava basal yang sering memperlihatkan struktur bantal. Salah satu bukit itu terletak di Dusun Puntuk (Gambar 8.27), Desa Pundungrejo, Kecamatan Tawangsari, Kabupaten Sukoharjo pada koordinat 7° 45’ 16,9” LS dan 110° 47’ 29” BT, serta di Dusun Tengklik, Desa Watubonang, Kecamatan Tawangsari, Kabupaten Sukoharjo pada koordinat 7° 45’ 2,2 “ LS - 110° 46’ 10,1” BT. Lokasi kedua itu terletak di lereng timur Gunung Taruwongso. Sebaran perbukitan gunung api purba Publikasi Khusus


119

ini ke arah barat - barat laut hingga wilayah Karangdowo, Kabupaten Klaten. Berhubung banyaknya titik erupsi gunung api purba di wilayah ini, maka daerahnya dapat disebut sebagai Lapangan Gunung Api Tawangsari - Karangdowo (Tawangsari - Karangdowo Volcanic Field ). Gunung Api Gajahmungkur Tua diidentikasi, selain penampakan lingkaran, di lapangan ditunjukkan banyaknya singkapan lava andesit dan breksi gunung api. Berdasarkan kenampakan bentang alam yang sudah tererosi lanjut, Gajahmungkur Tua diperkirakan terbentuk lebih dahulu dibanding dengan Gajahmungkur Muda, yang masih cukup jelas dikenali fasies pusat dan fasies proksinya (Gambar 8.28). Di fasies pusat Gajahmungkur Muda, yang sudah merupakan dataran aluvium, dijumpai beberapa terobosan andesit piroksen dan diorit mikro, antara lain membentuk Gunung Tenongan, serta alterasi hidrotermal dan mineralisasi logam sulda yang selama ini menjadi area pertambangan emas rakyat. Di bagian fasies proksi, perlapisan lava dan breksi piroklastika membent uk bentang alam tinggian dengan salah satu puncaknya bernama Gunung Gajahmungkur. Di sebelah selatan Gunung Api Gajahmungkur Gambar 8.23 Sill dan retas basal di jeram Tegalrejo, Desa Tegalrejo, Kecamatan Gedangsari, Kabupaten Gunungitu terdapat bentang alam tinggian membujur utara kidul. - selatan, membatasi Cekungan Wonosari di sebelah barat dan Cekungan Eromoko-Waduk Gajahmungkur di sebelah timur, yang dikenal dengan nama Pejalan Panggung ( Panggung massive). Pada bentang alam tingian ini dapat diidentikasi beberapa fosil gunung api, yaitu Gunung Api purba Wuryantoro di bagian tengah, Gunung Api purba Manyaran di bagian utara, Gunung Api purba Wonodadi di bagian selatan, Gu-

Gambar 8.24 Aliran lava andesit di Kali Ngalang (a) dan breksi piroklastika mengandung bom (1) dan blok (2) gunung api di Kali Pentung, Pegunungan Selatan, Gunungkidul (b). Publikasi Khusus

120


Gambar 8.25 Fisiogra Gunung Nglanggeran (a), bom gunung api di dalam aglomerat (b & c), serta struktur buah salak (d) yang diperkirakan sebagai bom gunung api jatuh secara vertical. Lokasi Desa Nglanggeran, Kecamatan Patuk, Kabupaten Gunungkidul - Yogyakarta.

Gambar 8.26 Gunung api purba Grumbulpring, Sangiran selatan, yang ditunjukkan oleh adanya bongkah besar andesit (kiri atas) dan proses pembentukan uap bertekanan tinggi (1), letusan disusul freatomagmatik (2) dan ekstrusi lava basal (Bronto dkk., 2004b). Publikasi Khusus

121


nung Api purba Panggung dan Semin (?) di sebelah barat-barat laut (Gambar 8.29). Gunung Api purba Wuryantoro menyisakan bentuk cekungan setengah lingkaran membuka ke timur dengan garis tengah sekitar 7,5 km, yang diperkirakan sebagai bekas kaldera gunung api. Gunung Api Purba Semin membentuk morfologi tinggian eliptis sangat kasar, membujur utara- selatan panjang 5 km lebar 2,5 km, antara Desa Watukelir, Kecamatan Weru, Kabupaten Sukoharjo dengan aliran Kali Oya di wilayah Kecamatan Semin. Gunung api purba ini masih memerlukan penelitian lebih lanjut untuk memastikannya. Gunung api purba Manyaran yang terletak di sebelah tenggara Gunung Api Semin atau di sebeGambar 8.27 Singkapan lava bantal di Dusun Puntuk, Desa lah barat daya Gunung Api Gajahmungkur Muda Pundungrejo, Kecamatan Tawangsari, Kabupaten Sukoharjo masih memperlihatkan morfologi lereng luar (fasies sebagai bagian dari lapangan gunung api purba Tawangsari o o - Karangdowo. Koordinat 7 45’ 16,9 “ LS - 110 47’ 29,0” tengah) melandai ke timur dan di bagian tengahnya BT. Foto: Bronto (2009a). terdapat kerucut batuan terobosan (leher gunung api) berstruktur kekar kolom. Bentang alam kerucut yang paling utuh terlihat di citra satelit adalah gunung api purba Wonodadi. Fasies pusatnya berupa cekungan bergaristengah sekitar 2,5 km, tetapi ke arah barat - barat daya ditindih oleh batugamping Formasi Wonosari. Dari hasil pemboran geologi teknik (Anonim, 1976) di rencana Waduk Parangjoho dan Song Putri, yang terletak di sebelah timur fasies pusat, didapatkan batuan beku andesit setebal 20,75 m. Rahardjo (komunikasi lisan) juga menginformasikan bahwa di sebelah barat daya Waduk Song Putri ditemukan batuan beku. Kedua informasi itu mendukung interpretasi adanya fosil Gunung Api Wonodadi. Pada lereng selatan, timur dan utara kerucut itu pola aliran memancar menjauhi fasies pusat.

Gambar 8.28 Gunung Api purba Gajahmungkur di daerah Wonogiri, Jawa Tengah. Lensa menghadap ke selatan. Publikasi Khusus

122


Gambar 8.29 Gunung api purba di Pejalan Panggung, selatan Gajahmungkur, Wonogiri, terdiri dari Panggung, Manyaran, Wuryantoro dan Wonodadi.

Gunung Api purba Panggung terletak agak ke barat-barat laut lebih menjorok ke Cekungan Wonosari. Bentang alam Gunung Panggung ini membentuk tinggian melingkar dengan diameter sekitar 7 km, mem perlihatkan relief lebih halus dibandingkan dengan morfologi gunung api purba lainnya. Sekalipun batuan penutup adalah breksi dan batulapili pumis Formasi Semilir, di bagian puncak terdapat permukaan agak datar berarah utara- selatan panjang 3 km, lebar 1 km. Keyakinan sebagai fosil gunung api di Gunung Panggung ini masih perlu data pendukung yang lain, mengingat daerah ini ditutupi oleh Formasi Semilir yang cukup tebal Di daerah Kecamatan Eromoko terdapat dua buah waduk yaitu Waduk Parangjoho dan Waduk Song Putri. Di sekitar kedua waduk tersingkap breksi aneka bahan (co-ignimbrite breccias; Cas dan Wright, 1987; Gam bar 8.30), terdiri atas pumis, bom dan bongkah andesit sampai dasit, fragmen batuan terubah, serta sedimen meta, yang tertanam di dalam matriks abu gunung api dan batulapili (kerikil) pumis. Butiran pumis mencapai diameter 20 cm, sedangkan fragmen batuan 120 cm (Gambar 8.31). Data ini mengindikasikan bahwa kedua waduk itu mungkin juga merupakan sumber erupsi alternatif dari Formasi Semilir (Bronto dkk., 2009b). Jauh di pantai selatan dari deretan ini terdapat Gunung Api purba Wediombo yang sudah dilaporkan oleh Hartono dan Bronto (2007). Penampakan bentang alam berupa teluk melingkar dikelilingi tinggian yang tersusun oleh perlapisan aliran lava andesit dan breksi gunung api, yang merupakan fasies tengah fosil gunung api kerucut komposit itu (Gambar 8.32). Di tengah teluk yang merupakan fasies pusat terdapat intrusi diorit mikro Gunung Batur, yang membentuk suatu kubah, retas dan alterasi hidrotermal, serta mineralisasi logam sulda, antara lain pirit. 8.1.4 Kelompok Gunung Api Purba Karangtengah - Pacitan Kelompok fosil gunung api ini terletak di sebelah timur Cekungan Eromoko dan Waduk Gajahmungkur. Daerah bagian barat termasuk wilayah Kabupaten Wonogiri, Provinsi Jawa Tengah, sedangkan bagian timur Publikasi Khusus

123


a

b

c

d

Gambar 8.30 Singkapan breksi ko-ignimbrit di bawah batugamping di tepi tenggara Waduk Parangjoho, Wonogiri (a dan b), Pandangan dekat terhadap breksi ko-ignimbrit, yang terdiri atas fragmen andesit (warna gelap) dan pumis (warna terang), berbentuk menyudut, tertanam di dalam matriks batulapili pumis (c dan d).

a

b

c

Gambar 8.31 Pengukuran fragmen terbesar rata-rata di dalam breksi ko-ignimbrit, yang ternyata berada di Waduk Parangjoho (a), Dugaan asal-usul kejadian letusan pada Waduk Parangjoho yang menghasilkan breksi ko-ignimbrit (b dan c). Publikasi Khusus

124


Gambar 8.32 Gunung api purba Wediombo, di pantai selatan Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta. (BUU: barat - barat laut; TSS: timur - tenggara)

merupakan daerah Kabupaten Pacitan, Provinsi Jawa Timur. Sebaran fosil gunung api tidak membentuk pola yang jelas, mulai dari sebelah utara yaitu di Kecamatan Tirtomoyo, ke bagian tengah (daerah Kecamatan Karangtengah) hingga pantai selatan di wilayah Giritontro dan ke timur hingga Donorojo serta daerah Pacitan bagian barat. Di daerah Tirtomoyo sebagian besar batuan klastika gunung api dan batuan beku sudah mengalami ubahan hidrotermal dan termineralisasi. Hal yang sam a juga terjadi di daerah Pacitan barat laut Kecamat an Nawangan. Wilayah Karangtengah terutama tersusun oleh lava basal yang kadang-kadang membentuk struktur bantal (Gambar 8.33), yang dimasukkan ke dalam Formasi Watupatok (Sampurno dan Samodra, 1992). Di wilayah ini juga dijumpai alterasi hidrotermal dan minerali sasi khususnya di fasies pusat gunung api purba Purwoharjo (Gambar 8.34; Abdissalam dkk., 2009). Berdasarkan data geokimia, batuan gunung api purba ini mempunyai anitas toleit-kalk-alkali, yang terletak pada area transisi antara toleit busur kepulauan dengan basal kalk-alkali (Gambar 8.35). Di wilayah Giritontro, kerucut gunung api kecil juga ditemukan di antara sebaran batugamping Formasi Wonosari. Di pantai selatan Donorojo tinggian batuan gunung api juga dijumpai di sisi barat muara Kali Kladen. Batuan gunung api di kawasan ini disamakan dengan batuan Gunung Api Wediombo sebagai bagian dari Formasi Wuni (Samodra dkk., 1992). 8.2 Gunung Api Purba di Jawa Barat - Banten Berdasarkan pandangan geologi gunung api yang telah diuraikan pada Bab 6 dan metode penyelidikannya dijelaskan pada Bab 7, sebaran gunung api purba di daerah Jawa Barat dan Banten dapat dibagi menjadi enam kelompok (Gambar 8.36), yakni: 1. Daerah Panaitan - Cibaliung. 2. Daerah Dano dan sekitarnya. 3. Daerah Bayah - Pongkor. 4. Daerah Bogor - Purwakarta. 5. Daerah Bandung dan sekitarnya. 6. Daerah Sukabumi - Pegunungan Selatan. Publikasi Khusus

125


a

b

c

d

e

Gambar 8.33 Batuan gunung api purba Purwoharjo, Kecamatan Karangtengah, Kabupaten Wonogiri (Abdissalam dkk., 2009); a. Singkapan batuan beku basal, di Dusun Saren, bagian utara daerah penelitian (8º 0’30”LS - 111º 6’54”BT); b. Foto jarak dekat lava basal; c. Singkapan batuan beku basal berstruktur bantal di Ngumbul (8 o1’17”LS - 111o 7’32”BT); d. Permukaan tubuh lava tersusun oleh kulit kaca ( glassy skin) dan di dalamnya terdapat urat kuarsa; e. Mikrofoto sayatan tipis batuan beku basal (nikol bersilang) memperlihatkan tekstur hipokristalin porri; fenokris plagioklas (pl) dan piroksen (px) tertanam di dalam massa dasar hipokristalin sangat halus.

Gambar 8.34 Peta geologi, alterasi dan mineralisasi daerah Purwoharjo dan sekitarnya, Kecamatan Karangtengah, Kabupaten Wonogiri - Jawa Tengah (Abdissalam dkk., 2009). Publikasi Khusus

126


b

a

Gambar 8.35 Penentuan seri magma batuan gunung api purba Purwoharjo berdasarkan; a. Klasikasi seri magma AFM yang disebandingkan dengan data sekunder; b. Diagram segitiga TiO 2 - MnOx10 - P2O5x10 (Wilson, 1989).

105° 15”

108° 30’

’ 0 0 ° 5

U

Dano

2 1

Bogor

- Purwakarta

Cibaliung

Bandung

P. Panaitan

4

1 Ujungkulon

’ 0 5 ° 7

3 5

Bayah - Pongkor

6 Skala 15

0

15 km

Sukabumi - Peg. Selatan

Gambar 8.36 Sebaran gunung api purba di Jawa Barat dan Banten, yang dibagi menjadi enam kelompok kompleks gunung api, yaitu 1. Panaitan-Cibaliung, 2. Dano, 3. Bayah-Pongkor, 4. Bogor-Purwakarta, 5. Bandung, 6. Sukabumi - Pegungan Selatan.

Selain itu, berdasarkan data pemboran, gunung api purba juga t erdapat di bagian utara Jawa Barat, yang batuannya dimasukkan ke dalam Formasi Jatibarang (misal Martodjojo, 2003; Gambar 7.23). Di sebelah Publikasi Khusus


127

barat Kota Pamanukan, Rohandi dan Nainggolan (1990) melaporkan anomali Bouguer meninggi dari selatan ke utara hingga mencapai 350 mgal, kemudian terjadi penurunan berbentuk elips di dekat muara Ci Asem. Data geosika ini mungkin juga mengindikasikan adanya gunung api purba yang sudah tertimbun di bawah dataran pantai utara Jawa Barat. Gunung api purba di daerah Panaitan dan Ujungkulon dapat diidentikasi berdasarkan analisi s peta geologi Lembar Ujung Kulon (Atmawinata dan Abidin, 1991), yang secara topogra merupakan daerah tinggian. Batuan gunung api Tersier di sini dinamakan Formasi Cikancana (Tmc), terdiri atas breksi gunung api, tuf, dan lava andesit. Lava ada yang pejal, bertekstur autoklastika (breksi lava), dan berstruktur bantal. Batuan klastika gunung api berbutir halus adalah tuf pasiran dan tuf gampingan. Di antara batuan gunung api tersebut terdapat sisipan batugamping, yang menandakan bahwa gunung api itu berada di lingkungan marin. Khusus di Pulau Panaitan, di atas Formasi Cikancana terdapat satuan Batuan Gunung Api Payung (QTv). Batuan ini tersusun oleh lava andesit, lava basal, tuf berbatuapung, dan breksi lahar (?). Keberadaan lava dan breksi gunung api baik di Formasi Cikancana maupun di Batuan Gunung Api Payung sangat mendukung sebagai bagian dari fasies dekat gunung api purba di daerah itu. Bentuk teluk setengah lingkaran menghadap ke selatan baik pada Pulau Panaitan maupun Ujung Kulon mungkin merupakan bekas fasies pusatnya. Batuan Gunung Api purba Cibaliung juga membentuk tinggian dan disatukan ke dalam Formasi Honje (Sudana dan Santosa, 1992), yang tersusun oleh breksi gunung api, tuf, lava andesit-basal, dan kayu terkersikkan, serta diterobos oleh andesit-basal. Harijoko dkk. (2004) melaporkan bahwa andesit tersebut berumur Miosen (11,4 ± 0,8 jtl.) yang ditindih oleh Tuf Cibaliung berumur Pliosen (4,9 ± 0,6 jtl.). Asosiasi breksi gunung api, lava andesit-basal, dan intrusi andesit-basal itu menunjukkan bahwa di Cibaliung terdapat gunung api komposit purba sebelum terjadi letusan kaldera yang menghasilkan Tuf Cibaliung di daerah itu. Di daerah Dano dan sekitarnya, Banten (Gambar 7.7) gunung api purba telah membentuk Kaldera Dano, yang sering disebut Rawa Dano karena sudah menjadi rawa dan pada waktu pertama kali dinamakan mungkin berupa danau. Tuf Banten yang tersebar sangat luas di daerah ini (Rusmana dkk., 1991; Santosa, 1991) menjadi bukti sangat kuat bahwa Rawa Dano adalah bekas kaldera letusan gunung api purba. Di tepi Kaldera Dano dan daerah sekitarnya kemudian muncul gunung api Kuarter, bahkan ada yang tergolong aktif seperti halnya Gunung api Karang dan Pulasari (Neumann van Padang, 1951; Simkin dan Siebert, 1994). Agak terpisah di bagian utara terdapat Gunung api Gede-Merak, sedangkan di sebelah barat Gunung Api purba Sangiang berada di tengah laut Selat Sunda. Di pulau itu terdapat teluk berbentuk setengah lingkaran menghadap ke barat daya, yang diduga sebagai pusat erupsi Gunung Api purba Sangiang. Di daerah Bayah, vulkanisme tertua (Paleogen) diwakili oleh Formasi Cikotok (batuan gunung api Eosen) dan intrusi Granodiorit Cihara (21-23 jtl., Saefudin, 1987), kemudian diikuti vulkanism e Neogen (Tuf Citorek) dan gunung api Kuarter seperti halnya Gunung Endut, Gunung Halimun dan Gunung Srandil (Sujatmiko dan Santosa, 1992). Sebaran gunung api Kuarter itu membentuk pola melingkar melingkupi batuan gunung api Paleogen dan Neogen (Gambar 8.37). Batuan itu juga diterobos oleh intrusi basal berumur Kuarter. Berdasarkan data tersebut diperkirakan bahwa Bayah merupakan daerah gunung api sistem kaldera, dan telah terjadi perulangan kegiatan sejak Paleogen, Neogen, dan Kuarter. Tuf Citorek sendiri berada di sekeliling Depresi Citorek (Gambar 7.8), yang diduga merupakan sebuah kaldera purba di dalam Kaldera Bayah yang jauh lebih besar. Sementara itu, di daerah Pongkor, vulkanisme juga menerus dari Tersier ke Kuarter hingga Gunung Salak yang merupakan gunung api aktif masa kini (Effendi dkk., 1998). Di kawasan ini kegiatan gunung api juga silih berganti dari tipe kerucut komposit ke tipe kaldera letusan. Di daerah Bogor-Purwakarta, di dalam peta geologi Lembar Bogor (Effendi dkk., 1998) dan Jakarta (Turkandi dkk., 1992) masing-masing terdapat Gunung Pancar dan Gunung Dago, yang diduga sebagai gunung api purba berumur Mio-Pliosen. Ke arah timur terdapat Gunung api purba Sanggabuana (5,35 ± 0,15, jtl.; Soeria-Atmadja dkk., 1994; Gambar 7.9). Di daerah Purwakarta, Kaldera Jatiluhur diidentikasi berupa bentang alam cekungan yang sekarang telah menjadi Waduk Jatiluhur yang di dalamnya terdapat tubuh intrusi andesit (Gambar 8.38) berumur 2,0 ± 0,10 jtl. (Soeria-Atmadja dkk., 1994). Banyak intrusi andesit di daerah ini juga dilaporkan oleh Sujatmiko (1972). Cekungan Waduk Cirata mungkin juga meru pakan bekas kaldera gunung api purba. Publikasi Khusus

128


U

Kaldera

Gambar 8.37 Peta geologi daerah Bayah yang mencerminkan adanya tumpang tindih vulkanisme berumur Paleogen, Neogen, dan Kuarter. Digambar kembali dari Sujatmiko dan Santosa (1992).

Daerah Bandung dan sekitarnya dapat dikatakan sebagai suatu lapangan gunung api sangat besar (a (a mega volcanic eld ), ), karena seluruh daerah yang sangat luas ini ditempati oleh banyak gunung api (Gambar 8.39). Cekungan Bandung sendiri dicurigai sebagai sistem kaldera gunung api jamak (mul ( mul tiple caldera system; system; Bronto dan Hartono, 2006). Hal itu ditunjukkan oleh adanya sisa-sisa tubuh batuan beku berasosiasi b erasosiasi dengan breksi gunung api di daerah Saguling dan Cimahi Selatan (Silitonga, 1973). Di daerah Bandung utara hingga Subang, selain Kaldera Sunda masih banyak lagi kaldera gunung api yang lebih tua, antara lain Kaldera Cibitung dan Kaldera Cupunagara (Gambar 8.40), Gambar 8.38 Sumbat lava andesit andesi t di dalam cekungan Waduk Waduk masing-masing berumur 59,00 ± 1,94 jtl. (Paleosen Jatiluhur, yang diduga sebagai kaldera Gunung Api purba Akhir) dan 36,88 ± 1,94 jtl. j tl. (Oligosen Awal, Awal, Bronto Jatiluhur, Purwakarta. dkk., 2004d). Di dalam kaldera kedua itu terdapat sumbat lava andesit Gunung Orem berumur 1,4 jtl., sedangkan di sebelah timur Kaldera Cupunagara batuan gunung api berumur 44,3 jtl (Utoyo dkk., 2004). Intrusi andesit di tepi barat jalan raya Jalancagak-Subang (Silitonga, 1973) menunjukkan adanya fosil gunung api di bagian utara Jawa Barat, yang diduga kegiatannya seumur dengan Gunung api purba Dago di peta geologi Lembar Jakarta (Turkandi dkk., 1992), Gunung api purba Pancar di sebelah timur Bogor Publikasi Khusus

129


’107° 0 3 ° 6

10’

108° 15’

Sanggabuana (5.35 0.15 Ma)

U

Jatiluhur (2.0 0.10 Ma)

Tangkuban Perahu

Tampomas Cupunagara

Cimahi (4.08 Ma) Saguling Soreang

Kendeng

Bukit Tunggul

Kareumbi

BANDUNG Baleendah (2.62-3.24 Ma)

Cakrabuana Mandalawangi

Patuha

Sedakeling Malabar

Kuda

4.36 Ma

Guntur Kamojang

Telagabodas Karacak

’ 5 2 ° 7

Papandayan

Skala 6.8

0

Galunggung

Cikurai

6.8 km

Gambar 8.39 Sebaran gunung api Tersier dan Kuarter di daerah Bandung dan sekitarnya, dilihat dari citra satelit. Data umur dari Soeria-Atmadja dkk., 1994; 1994; Sunardi dan Kusumadinata, Kusumadinata, 1999).

107° 30’

107° 50’

’ 5 2 ° 6

U

Sumbat lava G. Orem 1,4 jtl Ci Leat 44,3 jtl

’ 5 4 ° 6

Skala 1.5

0

1.5 km

Gambar 8.40 Gunung api purba Cupunagara di sebelah timur Gunung Tangkubanparah Tangkubanparahu, u, Bandung Utara. Gunung api purba ini mempunyai dua kaldera, yakni Kaldera Cupunagara dan Kaldera Cibitung (Bronto dkk., 2004d). Publikasi Khusus

130


(Effendi dkk., 1998), Situ Cibinong di Krawang Barat, dan Gunung api purba Sanggabuana serta Kaldera Jatiluhur di Purwakarta. Dari Bandung ke arah timur, Cekungan Sumedang yang di dalamnya terdapat tubuh intrusi andesit juga diperkirakan sebagai bekas kaldera tua sebelum muncul Gunung api Tampomas. Tampomas. Kaldera KadipatenMajalengka ditunjukkan oleh adanya intrusi andesit yang menerobos Formasi Cinambo dan Formasi Halang H alang (Djuri, 1995). Di daerah Kuningan - Cirebon (Djuri, 1995; Silitonga dkk., 1996) vulkanisme diawali oleh Gunung api purba Kromong sebelum muncul Gunung api Kuarter Ciremai. Sebaran gunung api Tersier di Bandung Selatan, yang berhimpitan dengan gunung api purba di Pegunungan Selatan (Bronto dkk., 2006), mempunyai umur beragam mulai 12,0 jtl. (Pertamina , 1988, vide Soeria-Atmadja dkk., 1994), 4,0 - 2,8 jtl. (Sunardi dan Koesoemadinata, 1999), 0,23 jtl. di Gunung Malabar (Bogie dan Mackenzie, 1998) hingga Gunung api Papandayan yang merupakan gunung api aktif masa kini yang terletak di bagian paling selatan Jawa Barat. Pelamparan gunung api purba di daerah Bandung tersebut menerus ke timur-tenggara hingga daerah Ciamis Utara (Budhitrisna, 1986), seperti halnya Gunung api Cijolang. Di Sukabumi Selatan, vulkanisme bawah laut diidentikasi dengan banyaknya aliran lava basal berstruk tur bantal (Gambar 5.9), yang oleh Sukamto (1975) dimasukkan ke dalam Formasi Citirem berumur Kapur. Setelah beristirahat selama beberapa waktu, kegiatan gunung api bawah laut ini diikuti oleh vulkanisme Tersier yang membentuk Formasi Jampang dan terobosan Dasit Ciemas serta Porr Cilegok. Analisis ra diometri dengan metode K-Ar terhadap aliran lava di Pelabuhan Ratu memberikan umur 13,69 ± 1,82 jtl, tetapi ada yang jauh lebih muda, yakni 1,33 ± 0,28 jtl dan 0,90 ± 0,3 jtl. (Soeria-Atmadja dkk., 1994). Dari peta geologi Lembar Cianjur (Sujatmiko, 1972) dan Lembar Sindang Barang dan Bandarwaru (Koesmono dkk., 1996), gunung api tersebut membentuk kelurusan ke gunung api purba Kancana dan Cikondang. Di sebelah tenggara Sukabumi, analisis radiometri terhadap intrusi andesit pasir Pogor memberikan umur 32,30 ± 0,30 jtl. (Pertamina, 1988, vide Soeria-Atmadja vide Soeria-Atmadja dkk., 1994). Gunung api purba Cikondang diidentikasi oleh penulis (Bronto, 2003) berdasar pola sebaran dan jenis batuan gunung api (Gambar 7.12) yang dianalisis dari dalam peta geologi Lembar Sindangbarang dan Bandarwaru (Koesmono dkk., 1996). Di Pegunungan Selatan, fosil gunung api Tersier diidentikasi berdasar bentang alam citra satelit dan asosiasi batuan terobosan andesit dengan breksi gunung api yang berselang-seling dengan lava yang dikenal sebagai Formasi Jampang (Simanjuntak dan Surono, 1992; Supriatna dkk., 1992; Alzwar dkk., 1992; Budhitrisna, 1986, Koesmono dkk., 1996). Dari sebelah ti mur, daerah ini dimulai dari Banjar-Pangandaran, Ciamis, Tasikmalaya, Garut, Cianjur hingga Sukabumi Selatan. Umur batuan deretan fosil gunung api di Pegunungan Selatan ini juga beragam mulai dari 28 jtl. sampai dengan 5 jtl (Soeria-Atmadja dkk., 1994). Ke arah timur fosil gunung api itu menerus ke daerah Majenang, yang dikenal dengan Formasi Kumbang (Kastowo dan Suwarna, 1996). 8.3 Gunung Api Purba di Jawa Bagian Utara Berdasarkan analisis citra satelit dan kompilasi data sekunder, ada tiga gunung api purba di Jawa Tengah bagian utara, yaitu 1. Kumbang - Malahayu, 2. Cupu, dan 3. Blawong (Bronto, 2009c). Di bawah ini diuraikan untuk masing-masing gunung api purba tersebut.

Gunung Api Purba Kumbang - Malahayu Gunung api purba Kumbang - Malahayu ini dikenali berdasarkan penampakan bentang alam dan batuan penyusun. Secara bentang bentang alam, Malahayu merupakan cekungan alam berdiameter sekitar 4 km yang sekarang ini telah menjadi waduk konservasi air. Di kawasan waduk itu terdapat tinggian bukit yang terpisah satu sama lain, dan merupakan tubuh-tubuh batuan gunung api yang dimasukkan ke dalam Formasi Kumbang (Kastowo dan Suwarna, 1996). Sementara itu Gunung Kumbang (+ 1218 m) terletak di selatan Waduk Malahayu membentuk bentang alam tinggian yang sangat luas, berukuran 40 km x 30 km memanjang memanj ang pada arah barat-timur. Di bagian barat dari sebaran Formasi Kumbang ini terdapat puncak tinggian bernama Gunung Hulucilemeh (+ 952 m), yang di dekatnya terdapat retas andesit, sedangkan pada lereng barat laut (Gunung Cilambur (+ 825 m) terdapat intrusi andesit. Berdasarkan data geologi (Kastowo dan Suwarna, Publikasi Khusus


131

1996), satuan batuan di daerah Gunung Kumbang - Waduk Malahayu di sebelah utara Majenang, terdiri atas Formasi Kumbang (Tmpk), Formasi Halang (Tmph), dan Formasi Pemali (Tmp). Formasi Kumbang tersusun oleh breksi gunung api, lava, retas dan tuf berkomposisi andesit-basal, batupasir tuf, konglomerat serta sisipan lapisan tipis magnetit. Formasi Halang terdiri atas batupasir tufan, konglomerat, napal, dan batulempung; di bagian bawah terdapat breksi andesit. Formasi batuan ini diduga berumur Miosen Tengah Pliosen Awal. Formasi Pemali tersusun oleh napal globigerina biru dan hijau keabuan, berlapis jelek - baik, setempat sisipan batupasir tufan, dan batugamping pasiran biru keabuan. Struktur sedimen berupa perairan sejajar, silang siur, perairan terpelintir dan gelembur gelombang. Umur formasi ini diperkirakan Miosen Awal dengan tebal ± 900 m. Tuf merupakan batuan piroklastika berbutir halus, yang sumbernya dapat berasal dari tempat sangat jauh. Sebaliknya, retas, lava, dan breksi gunung api berkomposisi andesit basal diyakini sebagai hasil kegiatan gunung api setempat. Retas merupakan batuan intrusi semi gunung api, sedangkan lava dan breksi sebagai batuan ekstrusinya. Di kawasan Gunung Hulucilemeh terdapat batuan gunung api yang sudah teralterasi secara hidrotermal menjadi propilit. Di antara Gunung Hulucilemeh dan Gunung Kumbang terdapat Cekungan Bentarsari. Cekungan itu ber bentuk melengkung seperti bulan sabit sejajar dengan lengkungan jajaran Gunung Kumbang menghadap ke Gunung Hulucilemeh. Di dalam cekungan ini terdapat batuan sedimen yang dikelompokkan ke dalam Formasi Tapak, Formasi Kalibiuk, Formasi Kaliglagah, Formasi Linggopodo, serta endapan aluvium. Formasi Tapak terdiri atas batupasir dengan sisipan napal pasiran dan di bagian atas batugamping karang. Formasi Kalibiuk bagian bawah tersusun oleh batulempung dan napal, sedang di bagian atas banyak sisipan batupasir. Formasi Kaliglagah berupa batupasir kasar dan konglomerat. Di dalam Formasi Kalibiuk dan Formasi Kaliglagah terdapat fosil moluska. Adanya batuan gunung api yang lebih muda (breksi dan tuf, Qpl) dimasukkan ke dalam Formasi Linggopodo dan berasal dari Gunung Api Slamet. Cekungan Waduk Malahayu yang sangat lebar (diameter lebih dari 4 km) diduga sebagai bekas kaldera, yang tubuh gunung apinya sudah hilang dan bahan rombakannya membentuk Formasi Halang. Setelah fase destruksi Kaldera Malahayu di sebelah selatan muncul kerucut Gunung api Kumbang sebagai kegiatan konstruksi gunung api komposit atau strato. Di sebelah barat daya Gunung api Kumbang kemudian muncul Gunung api Hulucilemeh yang juga membentuk kerucut komposit. Di antara kedua gunung api tersebut terdapat Cekungan Bentarsari, yang diperkirakan sebagai bekas kaldera Kumbang, yang kemudian terisi batuan sedimen silisiklastika hasil rombakan batuan gunung api yang lebih tua di sekitarnya bercampur dengan material karbonat. Cekungan ini semakin mendangkal sehingga menjadi darat dan diendapkan aluvium. Disini perlu dicurigai adanya batuan gunung api muda yang dikelompokkan ke dalam Formasi Linggopodo, apakah sebagai hasil rombakan batuan gunung api yang lebih tua atau hasil reaktivasi gunung api di daerah ini. Batuan itu disangsikan berasal dari Gunung api Slamet, karena diendapkan di daerah tinggian Gunung Kumbang serta letaknya cukup jauh. Gunung Api Purba Cupu Bentang alam tubuh gunung api di lokasi ini sudah sangat sulit dikenali karena mengalami pensesaran sangat intensif. Daerah ini terletak antara Gunung api Slamet di sebelah barat dan Kompleks Gunung api Rogojembangan dan Dieng di sebelah timur; atau antara Kota Banjarnegara di sebelah selatan dan Kota Pemalang di utara. Nama Gunung api Cupu diambil dari titik tertinggi di sebaran Formasi Kumbang (Djuri dkk., 1996), yakni di Gunung Cupu (+ 1291 m). Gunung api purba ini diidentikasi berdasarkan data geologi, yaitu terdapat banyak batuan intrusi berkomposisi gabro sampai diorit dan diorit mikro porr, serta batuan ekstrusi gunung api yang dikelompokkan ke dalam Formasi Kumbang berumur Miosen Tengah bagian atas sampai dengan Miosen Akhir (Condon dkk., 1996; Djuri dkk., 1996). Batuan gunung api Formasi Kumbang di sini terdiri atas lava andesit dan basal, breksi, tuf, dan secara setempat breksi batuapung. Berhubung lokasi ini berjarak sangat jauh dari lokasi tipe Formasi Kumbang (sekitar 100 km) adalah hal yang tidak mungkin jika lava dan breksi di sini berasal dari Gunung api purba Kumbang-Malahayu. Apalagi di daerah ini juga dijumpai intrusi gabro dan diorit yang kemungkinan besar berhubungan dengan batuan ekstrusi berupa lava basal dan andesit di dekatnya. Menurut Soeria-Atmadja dkk. (1994) tubuh batuan beku di daerah ini berupa Publikasi Khusus

132


retas-retas besar, leher gunung api, aliran lava, dan batuan beku terobosan dangkal. Informasi tersebut lebih mendukung interpretasi adanya gunung api purba di wilayah ini. Boleh jadi, kerucut gunung api cukup banyak dan sebagian ada yang kecil-kecil seperti halnya kerucut-kerucut sinder yang dijumpai di sebelah baratnya (Bobotsari) di kaki timur Gunung api Slamet. Formasi Kumbang menjemari dengan Formasi Halang yang tersusun oleh batupasir andesit, konglomerat tufan dan napal (Djuri dkk., 1996). Dari uraian tersebut diperkirakan sebagian besar batuan penyusun Formasi Halang adalah bahan rombakan asal gunung api, mungkin Gunung api purba Cupu atau Formasi Kumbang di dekatnya. Kedua formasi batuan asal gunung api tersebut menumpang di atas batuan sedimen lunak yang dikelompokkan ke dalam Formasi Rambatan, yang berumur Miosen Tengah. Formasi Rambatan bersusunan serpih, napal, dan batupasir gampingan. Formasi Kumbang dan Formasi Halang ditindih oleh Formasi Tapak yang berumur Pliosen dan tersusun oleh batupasir, konglomerat, dan setempat breksi andesit. Kelompok batuan ini diduga juga merupakan bahan rombakan sebagai kelanjutan dari pembentukan Formasi Halang. Seluruh batuan berumur Tersier itu kemudian ditindih oleh lava Gunung api Slamet dan endapan aluvium. Hal yang cukup menarik adalah terdapatnya endapan aluvium yang secara setempat berada di tengahtengah sebaran batuan sedimen Tersier dan batuan terobosan. Cekungan di lokasi terbentuknya endapan aluvium itu apakah hanya dikontrol oleh faktor eksogen atau ada pengaruh endogen seperti halnya tektonika dan atau bekas kawah gunung api. Hal terakhir i tu bisa saja terjadi karena batuan di dalam kawah atau fasies pusat gunung api sudah mengalami ubahan hidrotermal sehingga menjadi lunak dan mudah tererosi kemudian terbentuk cekungan yang selanjutnya terisi oleh endapan aluvium. Aliran sungai utama di daerah ini adalah Kali Keruh dan Kali Genteng yang ke hilir menyatu menjadi Kali Comal bermuara di Ujung Pemalang, di timur laut Kota Pemalang. Aliran sungai ke selatan berpola paralel menyatu ke Kali Klawing di daerah Purbalingga, kemudian bermuara di Kali Serayu, yang mengalir di sebelah selatan kota itu. Hasil analisis radiometri dengan menggunakan metode K- Ar terhadap batuan gunung api di daerah Karangkobar-Bobotsari memberikan kisaran umur 11,16 ± 1,24 sampai dengan 3,01 ± 0,17 jtl (Soeri a-Atmadja dkk., 1994). Diduga, kegiatan gunung api Tersier atas ini menerus ke aktivitas gunung api Rogojembangan di sebelah timurlautnya. Gunung Api Purba Blawong Secara bentang alam gunung api purba ini nampak tertoreh kuat dengan bentuk bukit berpola konsentris atau semi eliptis berukuran 20 km x 15 km memanj ang berarah barat-timur dengan titik tertingi di tengahnya bernama Gunung Blawong (+ 815 m). Di sebelah barat-barat daya Gunung Blawong (jarak datar 10 km) terdapat tinggian bernama Gunung Beser (+ 1036 m; Gambar 7.3), keduanya terlihat cukup jelas dari citra satelit. Aliran sungai yang mengelilingi Gunung Blawong berpola memancar dan konsentris, sedangkan di sekitar Gunung Beser aliran sungai berpola memancar saja. Aliran sungai tersebut merupakan bagian hulu dari Kali Bodri yang di muaranya membentuk Tanjung Korowelang dan Tanjung Bayi di pantai Laut Jawa. Jarak datar dari puncak Gunung Blawong sampai dengan muara Kali Bodri lebih kurang 40 km. Gunung Blawong dan sekitarnya tersusun oleh batuan gunung api yang dikelompokkan ke dalam Formasi Penyatan berumur Miosen Tengah sampai dengan Plistosen (Thanden dkk., 1996). Batuan gunung api ini terdiri atas aliran lava, breksi, tuf, batupasir dan batulempung. Batupasir, tuf dan breksi gunung api sangat dominan. Secara stratigra Formasi Penyatan menumpang di atas Formasi Kerek dan menjemari dengan Formasi Kalibeng. Formasi Kerek tersusun oleh perselingan batulempung, napal, batupasir tufan, konglomerat, breksi gunung api dan batugamping. Sedangkan Formasi Kalibeng terutama terdiri atas napal pejal dan napal bersisipan batupasir tufan serta bat ugamping. Baik di dalam sebaran Formasi Kerek maupun Formasi Penyatan terdapat batuan terobosan basal yang diduga berumur Miosen Tengah (Thanden dkk., 1996). Diperkirakan kerucut Gunung api Blawong dan Beser ini sudah t ererosi lanjut, dan bahan rombakan itu diangkut oleh Kali Bodri kemudian diendapkan di muaranya sehingga membentuk Tanjung Korowelang dan Tanjung Bayi. Publikasi Khusus

133


Selain gunung api purba di Jawa Tengah bagian utara tersebut, di bagian utara Jawa Barat juga dijumpai gunung api monogenesis. Sebagai contoh Gunung api maar Setu Patok (Gambar 3.4) yang terletak lebih kurang 7 km di sebelah selatan Kota Cirebon dan tergambar di dalam peta geologi Lembar Cirebon (Silitonga dkk., 1996). Fenomena cekungan danau atau situ dan rawa yang diduga sebagai bekas gunung api maar ternyata banyak dijumpai mulai dari daerah Banten sampai dengan Pamanukan-Subang. Di sebelah timur-tenggara kota Serang, Banten, pada sebaran Tuf Banten (Rusmana dkk., 1991) antara lain terdapat Situ Ciherang, Situ Cikonde, dan Situ Panebang. Di sebelah barat Kota Karawang terdapat Situ Cibinong, Rawa Cibitung, Rawa Baru, Rawa Dukuh dan Rawa Santiora (Achdan dan Sudana, 1992). Di kaki barat laut Gunung Sunda, wilayah Purwakarta terdapat Situ Wanayasa, sedangkan di selatan kota Subang dapat dijumpai Situ Ranca Teja dan Ranca Bungur. Kemungkinan bekas gunung api maar itu nampaknya berderet timur-barat pada batas antara jalur gunung api Kuarter di sebelah selatan dan batuan sedimen atau dataran aluvium Jawa Barat di bagian utara. Lebih dari itu, di sebelah utara Kota Subang atau di selatan pusat Kecamatan Pagadenbaru dan Pamanukan terdapat dua buah danau bernama Situ Nagrok dan Situ Peundeuy (Gambar 8.41). Daerah ini dilingkupi oleh anomali Bouguer cukup tinggi (20 mgal; Rohandi dan Naingolan, 1990). Kedua danau itu tidak terletak di kawasan gunung api sehingga perlu dicurigai sebagai bekas gunung api lumpur (mud volcanoes) seperti halnya yang pernah terjadi di Jawa Tengah (Sangiran dan Bledug Kuwu) serta Jawa Timur (Lumpur Sidoarjo).

o

o

107 50’ BT

107 48’ BT o

6 29’ LS

U

o

6 29’ LS

Gambar 8.41 Situ Nagrok dan Situ Peundeuy, yang diduga sebagai bekas gunung api lumpur di sebelah utara kota Subang dan di selatan pusat Kecamatan Pagaden.

Publikasi Khusus

134


8.4 Gunung Api Purba di Lampung dan Nanggroe Aceh Darussalam 8.4.1 Gunung Api Purba di Lampung Berdasar analisis inderaja di daerah Lampung terdapat tiga kelompok gunung api purba, yakni 1. Kelom pok Pra-Rajabasa, 2. Kelompok Kalianda, dan 3 Kelompok Bakauheni (Gambar 8.42; Bronto dan Poedjo prajitno, 2010). Kelompok Pra-Rajabasa ditengarai oleh adanya penampakan gawir setengah melingkar melingkupi kawasan Gunung api Rajabasa dan di sebelah timurnya terdapat punggungan perbukitan berpola

Gambar 8.42 Peta geomorfologi hasil analisis citra satelit terhadap sebaran gunung api di daerah Kalianda dan sekitarnya, Kabupaten Lampung Selatan. Publikasi Khusus


135

semi memancar menjauhi gawir tersebut. Data ini ditafsirkan adanya Gunung Api (kerucut komposit?) Pra Rajabasa, yang kemudian mengalami letusan hebat membentuk kaldera Pra-Rajabasa, yang sangat besar dengan diameter ± 16,5 km. Di dalam kaldera tersebut kemudian muncul Gunung api Rajabasa, yang dimulai dari Gunung Rajabasa Tua (R-4) di sebelah tenggara kemudian berkembang ke barat laut menjadi Gunung Rajabasa sekarang, yang paling tidak terdiri atas tiga kerucut gunung api (R-1, R-2 dan R-3). Kelompok Kalianda berada di sebelah utara kelompok pertama; sebagian besar batuan gunung apinya tersebar ke arah barat. Kelompok Bakauheni berada di sebelah timur Gunung api Rajabasa, terdi ri atas tujuh kaldera kecil (B-1 sampai dengan B-7), lebih kurang berarah utara- selatan. Sebagian pematang kaldera sudah tenggelam di dasar laut atau menyisakan pulau-pulau kecil di sebelah barat, selatan dan timur Pelabuhan Bakauheni (B4, B6 dan B7). Kelompok Gunung api purba Bakauheni membentuk perbukitan yang tersusun oleh lava andesit. Sebagian pulau-pulau di sekitar Pelabuhan Bakauheni juga tersusun oleh andesit , kecuali Pulau Kandangbalak yang tersusun oleh Tuf Lampung. Adanya batuan andesit sebagai penyusun pulau-pulau di sekitar Bakauheni mendukung hasil analisis inderaja bahwa pulau-pulau tersebut merupakan bagian dari gunung api purba Kelompok Bakauheni. Lava andesit itu dierupsikan pada tahap pembangunan kerucut gunung api komposit di dalam Kelompok Bakauheni. Di antara lava andesit terdapat tuf terlaskan ( welded tuff ; Gambar 8.43) yang sudah terlipat dan tersesarkan, sangat keras. Diyakini bahwa tuf terlaskan ini merupakan hasil erupsi sangat eksplosif atau pembentukan kaldera letusan sebagai tahap penghancuran gunung api purba Kelompok Bakauheni. Secara umum, Tuf Lampung berwarna putih, berbutir halus sampai sedang, banyak mengandung batuapung dan bersusunan riolit-dasit. Di tepi jalan Lintas Sumatera tersingkap dua kelompok Tuf Lampung (Gambar 8.44). Tuf Lampung kelompok bagian bawah berwarna putih masif atau tidak berlapis, dan sangat tebal. Diyakini bahwa tuf itu merupakan aliran abu gunung api (ash ow deposits) bahan piroklastika hasil letusan gunung api kaldera, sedangkan tuf kelompok bagian atas berwarna putih kuning kecoklatan, berlapis bahkan membentuk perlapisan silang-siur. Di dalam tuf bagian atas itu sering dijumpai batang kayu yang sudah roboh dan di dalamnya terisi oleh material tuf. Fosil kayu juga sering dijumpai dalam bentuk potongan ranting atau dahan. Adanya perlapisan di dalam tuf ini serta batang pohon dan potongan kayu yang tidak terarangkan diperkirakan bahwa tuf itu termasuk seruakan piroklastika ( pyroclastic surges) di bagian distal , yang jauh dari sumbernya. Pada awalnya energi hembusan abu cukup kuat sehingga mampu mematahkan batang pohon sekaligus mendorongnya. Hembusan sangat kuat i ni dicirikan dengan adanya struktur perlapisan silang-siur. Namun kemudian semakin jauh dari sumbernya energi tersebut menurun dan bahan abu gunung api mengendap secara bertahap dan perlahan-lahan sehingga membentuk struktur

Gambar 8.43 Tuf terlaskan (welded tuff ) hasil erupsi eksplosif kelompok Gunung api purba Bakauheni yang sudah mengalami pelipatan dan pensesaran. Lokasi: di Desa Muarapilu- Bakauheni, di liniasi 4, arah kamera N315°E. Foto: Poedjoprajitno.

Gambar 8.44 Kontak antara dua unit Tuf Lampung, bagian bawah (putih masif) dan bagian atas (putih kuning kecoklatan, berlapis) Di Desa Way Baka, tepi jalan Lintas Sumatera. Foto: Poedjoprajitno. Publikasi Khusus

136


perlapisan. Dorongan terhadap batang pohon ditunjukkan adanya bahan abu yang masuk ke bagian dalam dari batang pohon itu. Warna kecoklatan pada tuf bagian atas disebabkan oleh proses oksidasi bahan organik (kayu terarangkan) yang ada di dalamnya. Sebagian besar arang kayu sudah mengalami silisikasi (Gambar 8.45., Bronto dkk., 2010b). Di kaki barat daya Gunung Rajabasa dijumpai breksi ko-ignimbrit seperti nampak pada gambar 8.46. Arah robohnya fosil pohon dan ditemukannya breksi ko-ignimbrit memperkuat dugaan pembentukkan kaldera Pra-Rajabasa di Lampung Selatan. 8.4.2 Gunung Api Purba di Nanggroe Aceh Darussalam Berdasarkan pengolahan data sekunder peta geologi beserta laporan pendukungnya, analisis inderaja dengan menggunakan citra satelit serta pemeriksaan lapangan, maka dapat diidentikasi adanya gunung api purba di daerah Lhong dan Inderapuri, Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam (Bronto dkk., 2010c). Gunung api purba di bawah Gunung Jaboi di Pulau Weh, dinamakan Gunung Sabang. Sisa gunung api purba lain yang membentuk kepulauan adalah Gunung api purba Pasi dan Gunung api purba Breueh (Gambar 8.47 & 8.48). Gunung api purba Pasi terdapat di Pulau Pasi dengan batuan penyusun batuan gunung api Formasi Gempang (Mug), yang berumur Mesozoikum. Batuan gunung api terdiri atas lava dan piroklastika berkom posisi menengah - basa, yang sudah terubah dan termalihkan secara berbeda-beda. Gunung api purba Breueh menempati Pulau Breueh di sebelah utara Pulau Pasi. Batuan gunung apinya dikelompokkan ke dalam Formasi Gunung api Breueh (Tlvb), yang berumur Tersier. Selain tersusun oleh lava basal satuan batuan ini juga mengandung batuan piroklastika dan batuan gunung api pucat (dasit/riolit ?). Kedua litologi itu bersama-sama tur teluk atau tapal kuda pulau memberikan indikasi bahwa selain membentuk kerucut komposit gunung api ini juga pernah meletus besar membentuk kaldera. Di dalam fasies pusat Gunung api Breueh ini selain dijumpai kompleks retas juga terdapat intrusi Diorit Raya (Tir). Adanya batuan gunung api dan semi gunung api berkomposisi menengah dan telah terjadi letusan kaldera tersebut menunjukkan gunung api purba Tersier

a A

c C

b B

d D

Gambar. 8.45 Fosil kayu yang sudah terarangkan kemudian terkersikkan (tersilisikasi) dan teroksidasi di dalam Tuf Lam pung, Kabupaten Lampung Selatan, Provinsi Lampung. Koordinat 5 o 50’ 04,5” LS – 105 o 44’ 03,7” BT; a. Batang pohon yang masih terpendam miring; b. Bagian inti pohon dengan arah roboh U145 oT; c. Inti pohon yang sudah digali dan sudah mengalami silisikasi ( silicied wood); d.Fosil kayu yang mengalami oksidasi dan silisikasi.

Publikasi Khusus

137


Gambar 8.46 Breksi ko-ignimbrit, tersusun oleh bongkah basal, andesit basal dan basal skoria berbentuk sangat menyudut tajam tertanam di dalam matriks abu gunung api dan lapili pumis. Lokasi Way Andeng, kaki barat daya Gunung Rajabasa, Kabupaten Lampung Selatan, Provinsi Lampung, koordinat 5 o 49’ 42,4” LS – 105 o 41’ 31,5” BT.

95°00’

95°15’

U GLE. IBOIH Qtvw

Qtvw

P. WE GLE. KULAM

Skala

Qh

0

3

3 km

Qtvw

Keterangan Umur 0° 45’

2

GE.GUASARANG Tlvb GOH.MANCANG

K U A R T E R

Qh Tir

GOH. CUMA

P. BRUEH

Tlvb GOH.KEUMARANG GOH. GLUMPANG

Tlvb Mulh

Mug

Qh GE. UJONGBATEE

Mug GE. PISANG

Tlvb

Tlp Qh GOH. MONAME GE. LAGEUEN

Qvt

P. PASI

CT. JAJONG

T E R S I E R

GE. AYON Tlp

Qvt

P. BUNTA

Tlp Tir Tlvb

P. BATEE Tlp

Tlp

UTEUEN JALANG Qvtl

Qh

BANDA ACEH

GE. PANCU GE. LAYANG Tlp

4

Mul

0 ° 30’

Qh

QTvw

Tlp

P. BUNTA

Satuan Batuan

Murlr

Tlp

GE. COT

Qvt

GE. BUENG

Qvtl

Qh Qh

Murlr Mul

2

Qh

LHO PRANCA MONTASIK

$

SUKAMAKMUR Qh

Mul

Qtps

Murlr

M E S O Z O I K U M

Murlr Mulh Mul Mug

MONTASIK

Gambar 8.47 Batuan gunung api Mesozoikum, Tersier, dan Tersier-Kuarter (Bennett dkk., 1981), yang menandai adanya gunung api purba di NAD bagian utara. Publikasi Khusus

138


Gambar 8.48 Gunung api purba di daerah NAD berdasarkan analisis citra satelit.

ini sudah berkembang menjadi kerucut gunung api yang muncul di atas muka laut sebagai pulau gunung api. Di daerah Lhong ditemukan Gunung api purba Lhong, yang berjajar dengan Gunung api purba Lhong di selatannya. Batuan hasil kegiatan keduanya disatukan ke dalam Formasi Gunung api Bentaro. Bentuk sik kerucut gunung api purba keduanya sudah tidak jelas, namun di lapangan batuan penyusunnya terdiri atas batuan beku basal, aglomerat, retas mak, dan pipa basal. Di sebelah barat tambang PT. Lhong Setia Mining (N5o15’53,0 ’’- E95o15’01,2’’) batuan beku terubah membentuk kerucut bukit dan diduga sebagai kubah lava bawah permukaan (Gambar 8.49a). Dengan adanya daerah pertambangan mineral logam serta kubah lava tersebut, maka daerah ini diperkirakan sebagai fasies pusat Gunung api purba Lhong. Sebaran Formasi batuan gunung api Bentaro ini dapat diikuti secara setempat-setempat di sepanjang pantai barat NAD dari daerah Lhong, Kabupaten Aceh Besar hingga Lamno di Kabupaten Aceh Jaya. Hal ini menunjukkan bahwa pada umur Mesozoikum di daerah itu sudah terdapat deretan gunung api. Di sebelah selatan Lamno terdapat batuan gunung api yang lebih muda, berumur Tersier (Miosen Tengah), yakni Formasi gunung api Calang (Tmvc; Bennet dkk., 1981). Batuan penyusun terdiri atas batuan gunung api berkomposisi menengah (andesit), bertekstur porri, terepidotkan, serta batuan terobosan semi gunung api. Data ini juga menunjukkan bahwa di daerah itu terdapat gunung api purba berumur Neogen. Di daerah Indrapuri, batuan gunung api terdapat di dalam Komplek Indrapuri dan Formasi Meucampli. Perlapisan aliran lava basal (Gambar 8.49b - c) di dalam Komplek Indrapuri sudah termalihkan, sebagian menjadi serpentinit berwarna abu-abu gelap sampai hijau, juga epidot dan mika putih (?), bertekstur skistose. Tekstur breksi autoklastika dan struktur lava bantal kadang masih dapat diamati. Hal ini menandakan bahwa lava basal tersebut merupakan hasil erupsi gunung api bawah laut. Bagian permukaan lava basal ini sudah teroksidasi berwarna merah coklat. Lava basal Komplek Indrapuri ini diduga sebagai hasil vulkanisme Mesozoikum yang sudah mengalami pensesaran sangat kuat sehingga oleh Bennet dkk. (1981) dipandang sebagai batuan bancuh tektonik. Sementara itu lava basal anggota Formasi Meucampli mengalami pelapukan berstruktur kulit bawang, namun di bagian dalamnya masih segar dan keras. Lava basal ini mempunyai warna lapuk coklat kemerahan, warna segar abu-abu kehijauan, bertekstur porri halus dengan fenokris Publikasi Khusus

139


plagioklas dan piroksen yang tertanam di dalam masa dasar afanit. Sebagai akibat sesar, lava basal Formasi Meucampli terdapat di antara lava basal Komplek Indrapuri, yang dijumpai pada koordinat N5o20’41,2 ’’E95o27’17,9’’ (Gambar 8.49d). Dengan demikian di daerah Indrapuri ditemukan dua gunung api purba, yaitu gunung api purba berumur Mesozoikum, dinamakan Gunung api purba Indrapuri Tua, dan gunung api purba Tersier, yang disebut Gunung api purba Indrapuri Muda. Kegiatan Gunung api purba Indrapuri Tua itu diduga bersamaan w aktunya dengan Gunung api purba Lhong di pantai barat NAD, yang juga berumur Mesozoikum. Sementara itu gunung api purba Indrapuri Muda dapat disetarakan dengan vulkanisme Gunung api purba Breueh di Pulau Breueh dan Gunung api purba Calang di daerah Lamno. 8.5 Gunung Api Purba di Kalimantan dan Sulawesi Di Kalimantan batuan gunung api mulai umur Trias sampai dengan Plio-Plistosen (Heryanto dkk., 1993; Amiruddin dan Trail, 1993; Margono dkk., 1995; Pieters dkk., 1993a; Baharuddin dkk., 1993; Heryanto dan Abidin, 1995; Situmorang dan Burhan, 1995). Kerucut gunung api berumur Plio-Plistosen masih sangat jelas, misalnya Gunung api Niut di Kalimantan Barat, yang berumur 4,88 ± 0,1 jtl. (Rusmana dan Pieters, 1993). Di Kalimantan Tengah dan Timur kerucut-kerucut gunung api berumur Plio-Plistosen dikelompokkan ke dalam Batuan Gunung api Metulang (Pieters dkk. 1993b; Baharuddin dkk., 1993) dan Formasi Sinjin (Situmorang dan Burhan, 1995). Sebaliknya, batuan gunung api berumur Trias sampai dengan Paleogen, secara bentang alam dan di dalam peta geologi sudah tidak memberikan penampakan adanya bentuk kerucut gunung api purba. Hal itu dapat dimaklumi karena keadaannya sudah mengalami deformasi tektonik dan erosi sangat lanjut. Untuk mengidentikasi gunung api purba pada umur geologi sangat tua tersebut diperlukan analisis inderaja secara rinci dan penelitian langsung di lapangan. Untuk batuan gunung api Neogen, sebagian gunung api purba masih dapat teridentikasi. Sebagai contoh Gunung api purba Lapung dan Jelai (Gambar 7.10 & 7.11). Pada Gunung api purba Lapung, bentuk tubuh

a

c

b

d

Gambar 8.49 a. Daerah pertambangan bijih besi dan logam sulda di dalam fasies pusat Gunung api purba Lhong (Bronto dkk., 2010c); b. Perlapisan aliran lava basal di dalam Kompleks Indrapuri; c. Lava basal berstruktur bantal; d. Lava basal Mesosoikum (1) diterobos oleh lava basal Tersier (2).

Publikasi Khusus

140


kerucut gunung api masih nampak jelas dan ditengahnya diterobos oleh batuan terobosan Sintang. Bentuk kerucut gunung api Jelai juga masih terlihat jelas dan di tengah-tengahnya terdapat batun terobosan andesit basal. Hal yang masih perlu dicermati adalah apabila batuan terobosan sudah tidak berasosiasi dengan batuan gunung api. Apakah hal itu dikarenakan batuan gunung apinya sudah habis tererosi atau berupa sumbat/ kubah lava atau memang benar-benar tubuh batuan beku terobosan di bawah permukaan. Gambar 8.50 memperlihatkan satuan batuan gunung api Muller pada peta geologi Lembar Putussibau (Pieters dkk., 1993a). Daerah ini sudah mengalami erosi lanjut ditunjukkan oleh pola aliran sungai yang berkembang mendaun, yang masing-masing daerah aliran sungai berpola memancar. Bentuk sebaran satuan batuan gunung api Muller kurang lebih melingkar, terdiri atas breksi gunung api, tuf, lava basal - andesit serta kayu terkersikan, berumur Eosen (40,9 ± 0,4 j tl.). Sekalipun belum dijumpai batuan semi gunung api, keberadaan lava dan breksi gunung api sudah cukup membuktikan bahwa batuan gunung api Muller meru pakan produk kegiatan gunung api purba setempat. Sebagian besar Pulau Sulawesi juga tersusun oleh batuan gunung api Tersier dan Kuarter. Salah satu gunung api purba yang ada sudah dilaporkan oleh Sidarto dan Hartono (2009) adalah Gunung api purba Sapaya di Sulawesi Selatan (Gambar 8.51). Pada awalnya tumbuh dan berkembang kerucut gunung api komposit Sapaya, namun kemudian mengalami fase penghancuran sehingga terbentuk Kaldera Sapaya. Di dalam kaldera itu kemudian muncul kerucut gunung api baru yang dinamakan Gunung api purba Bantoloe. Di Sulawesi Utara, tambang logam sulda sistem epitermal (Santos dkk., 1999), diduga juga terdapat di dalam fasies pusat gunung api purba. Kiranya masih banyak diperlukan penelitian untuk menguak keberadaan gunung api purba di Pulau Sulawesi ini. Demikian pula yang terdapat di Kepulauan Sangir-Talaud, Halmahera, Banda dan Nusa Tenggara. Bahkan tidak menutup kemungkinan gunung api purba juga banyak terdapat di dasar laut. Hal-hal tersebut menjadi peluang sekaligus tantangan untuk melanjutkan penelitian geologi terhadap gunung api purba di Indonesia.

Gambar 8.50 Sebaran Batuan Gunung api Muller (Temu), yang diduga sebagai gunung api purba setempat. Peta dicuplik dari Pieters dkk., 1993a. Publikasi Khusus


141

Gambar 8.51 Citra satelit gunung api purba Sapaya di Sulawesi Selatan (Sidarto dan Hartono, 2009).

8.6 Ringkasan Mengingat banyaknya sebaran batuan gunung api Tersier dan yang lebih tua di Indonesia, maka diyakini bahwa batuan itu merupakan produk primer gunung api purba. Identikasi gunung api purba yang agak rinci baru dilakukan di daerah Jawa Barat dan Jawa Tengah. Di daerah lain apalagi di luar Pulau Jawa, penelitian geologi gunung api purba masih sangat sedikit. Hal ini menjadi tantangan sekaligus peluang ke depan bagi para ahli geologi dalam rangka mengembangkan ilmu kebumian dan pencarian sumber daya geologi beserta pengelolaan lingkungan dan mitigasi bencana geologi.

Publikasi Khusus

Buku Geologi Gunung API Purba

Recommend Documents