Makalah Vulkanologi
Program Sarjana Prodi Teknik Geologi Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran 2014
Bab I. Studi Literatur Geografi Indonesia didominasi oleh gunung api yang terbentuk akibat zona subduksi antara lempeng Eurasia dan lempeng Indo-Australia. Beberapa gunung api terkenal karena letusannya, misalnya Krakatau, yang letusannya berdampak secara global pada
tahun 1883,[1]
letusan
supervulkan Danau Toba yang diperkirakan terjadi 74.000 tahun sebelum sekarang yang menyebabkan terjadinya musim dingin vulkan selama enam tahun,[2] dan Gunung Tambora dengan letusan paling hebat yang pernah tercatat dalam sejarah pada tahun 1815. Wilayah Indonesia merupakan salah satu wilayah yang dilewati Ring of Fire (Lingkaran Api). Selain banyak mengalami gempa bumi, wilayah Indonesia juga memiliki deretan gunung berapi. Salah satu gunung berapi teraktif di dunia terdapat di Indonesia yaitu Gunung Merapi. Tepatnya Gunung Merapi terletak di daerah perbatasan Provinsi Jawa Tengah dan Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Sebagai wilayah yang
memiliki
bentukanlahan
vulkanisme,
Gunung
Merapi
juga
merupakan hulu dari beberapa sungai seperti Sungai Putih, Sungai Batang, Sungai Senowo, dan Sungai Lamat.
Gambar 1. Ring of fire Indonesia
Gunung berapi di Indonesia merupakan bagian dari Cincin Api Pasifik. Gunung api yang berada di Indonesia merupakan hasil tumbukan tektionik lempeng Eurasia dan Indo-Australia. Dari 150 entri, umumnya dikelompokkan menjadi enam wilayah geografis, empat di antaranya memiliki gunung berapi dalam barisan Busur Sunda. Dua wilayah lainnya mencakup gunung berapi di Halmahera, termasuk pulau-pulau vulkanik di sekitarnya, serta gunung berapi di Sulawesi dan Kepulauan Sangihe. Wilayah terakhir berada dalam satu busur vulkan dengan gunung berapi Filipina. Gunung berapi yang paling aktif adalah Kelud dan Merapi di Pulau Jawa, yang bertanggung jawab atas ribuan kematian akibat letusannya di wilayah tersebut. Sejak tahun 1000 M, Kelud telah meletus lebih dari 30 kali, dengan letusan terbesar berkekuatan 5 Volcanic Explosivity Index (VEI), sedangkan Merapi telah meletus lebih dari 80 kali.[5] Asosiasi Internasional Vulkanologi dan Kimia Interior Bumi menobatkan Merapi sebagai Gunung Api Dekade Ini sejak tahun 1995 karena aktivitas vulkaniknya yang sangat tinggi
Gambar 2 & 3. Letusan Gunung Kelud Hingga tahun 2012, Indonesia memiliki 127 gunung berapi aktif dengan kurang lebih 5 juta penduduk yang berdiam di sekitarnya. Sejak 26 Desember 2004, setelah gempa besar dan tsunami terjadi, semua pola letusan gunung berapi berubah, misalnya Gunung Sinabung, yang terakhir
kali meletus pada 1600-an, tetapi tiba-tiba aktif kembali pada tahun 2010 dan meletus pada 2013. Melihat banyaknya potensi gunung api di Indonesia membuktikan bahwa diperlukan adanya upaya pemahaman gunung api tersebut, misalnya secara geomorfologi. Dengan demikian kebencanaan dapat dihindari. Geomorfologi sendiri merupakan sebuah ilmu yang mempelajari
tentang bentuk alam dan proses yang membentuknya. Para ahli geomorfologi mencoba untuk memahami kenapa sebuah bentang alam terlihat seperti itu, untuk memahami sejarah dan dinamika bentang alam, dan memprediksikan perubahan di masa depan dengan menggunakan kombinasi pengamatan lapangan, percobaan dan modeling. Geomorfologi dipejari di geografi, geologi, geodesi, archaeology, dan teknik kebumian. Konsep geomorfologi merupakan suatu konsep utama yang digunakan dalam memahami objek, gejala atau fenomena geomorfologi. Konsep ini digunakan untuk mengkaji objek-objek ilmu geomorfologi. Menurut Thornbury (1969), terdapat 10 konsep geomorfologi yaitu: 1. Proses – proses fiskal yang sama dan hukum – hukumnya yang bekerja saat ini telah berlangsung sepanjang waktu geologi meskipun intensitasnya tidak selalu sama seperti sekarang. 2. Struktur geologi merupakan faktor pengontrol dominan dalam evolusi bentuklahan dan tercerim padanya. 3. Pada tingkat tertentu permukaan bumi mempunyai relief karena proses geomorfik bekerja dengan kecepatan yang berbeda. 4. Proses – proses geomorfik meninggalkan bekas yang nyata pada bentuklahan dan setiap prosesnya berkembang sesuai dengan karakteristik bentuklahan. 5. Disebabkan karena tenaga erosional yang bekerja di permukaan bumi itu berbeda – beda maka terjadi suatu tingkat urutan perkembangan bentuklahan.
6. Evolusi geomorfik yang kompleks itu lebih umum terjadi daripada yang sederhana. 7. Bentuklahan di permukaan bumi yang berumur lebih tua dari tersier jarang dijumpai dan kebanyakan berumur kuarter. 8. Penafsiran secara tepat terhadap bentangalam saat ini tidak mungkin dilakukan tanpa mempertimbangkan perubahan iklim dan geologi yang terjadi selama zaman kuarter. 9. Pemahaman iklim dunia sangat penting untuk memahami proses geomorfk yang berbeda – beda. 10. Walaupun fokus geomorfologi pada bentuklahan masa kini, namun untuk
mempelajarinya
diperlukan
pengetahuan
sejarah
perkembangannya. Pentingnya Vulkanik Geomorfologi dapat diperkuat melalui
peningkatan yang
klasifikasi
memadukan
pengamatan
kuantitatif
morfometri
lapangan,
data
bentang dan
alam
studi
penginderaan
vulkanik,
berdasarkan jauh,
dan
percobaan laboratorum, dan
penggunaan diversifikasi
gambar udara dan data digital yang
diperoleh melalui radar dan satelit, dan dikombinasikan dengan data DEM itu, untuk memfasilitasi analisis morfologi gunung berapi Klasifikasi klasik bentang alam vulkanik didasarkan pada jenis proses, magma, dan produk letusan (misalnya, Cotton, 1944; Macdonald 1972).
Peningkatan klasifikasi juga harus didasarkan pada skala
geomorfik,
konstruksi vs asal erosi, mono - vs polygenesis,
jenis
kegiatan, dan volume magma meletus dan material. Selanjutnya, dapat dibedakan enam jenis utama konstruksi vulkanik dan bentang alam erosi (misalnya, Ollier, 1988; Francis 1993).. Namun, banyak bentang alam vulkanik dibangun dengan cepat tetapi sama sekali bukan gunung berapi,
seperti basal banjir, benua atau kapal selam dataran tinggi, dan Ignimbrit lembar dari kaldera besar. Klasifikasi
gunung
berapi
dan
bentang
alam
yang
terkait
a. Bentang alam monogenetik dan bidang :
cinder atau scoria kerucut (Surtseyan.) tuf kerucut, dan ( Taalian) cincin tuff,
maar ( subaqueous dan sub-aerial) dan diatremes,
intra atau subglacial gunung berapi : Tuyas (gunung meja) dan mobergs,
endogen dan eksogen kubah,
lava arus dan bidang, termasuk bentuk-bentuk lavaflow skala kecil, basal banjir - benua dan dataran basalt provinsi,
abu arus dan lembar Ignimbrit, dataran, dan dataran tinggi.
b. Polygenetic Volcanoes dan Kaldera :
stratovolcanoes : sederhana dengan puncak kawah, komposit dengan sektor bekas luka runtuhnya dan atau kaldera, gabungan dua atau beberapa gunung berapi,
intermediate - silikat pusat multivent yang tidak memiliki kerucut pusat; pusat rhyolithic, lapangan lava vulkanik silikat dengan beberapa kubah dan kaldera,
Jenis kaldera: ledakan (somma), sisa runtuhan ledakan (Krakatau), runtuhan pada gunung berapi perisai Hawaiian, runtuh di ruang bawah tanah dan kaldera bangkit kembali Valles, kaldera bangkit kembali besar dan kompleks Toba.
volcano tektonik depresi disebut ' gunung berapi terbalik ' (Taupo Volcanic Zona).
c. Gunung Api Perisai :
Perisai dan kubah Hawaii, Galapagos, Icelandicand tipe scutulum perisai. d. Bentang alam vulkanik yang dihasilkan dari proses erosi dan atau hasil letusan :
longsoran kaldera dari kegagalan lereng magmatik, gravitasi, atau campuran asal,
erosi kaldera (misalnya, Haleakala, Maui, La Re'union cirques.)
e. Bentang alam vulkanik akibat penggundulan dan pembalikan relief :
kerucut yang terkikis ; hasil kikisan deposito piroklastik aliran dan lembaran
Pembalikan bentuk dalam skala kecil: leher, culots, tanggul,
Kikisan aliran lava, pembalikan batuan dan planeze
(misalnya,
Pain, 1995;. Ollier, 1995)
Akar paleo-gunung berapi, kawah, dan kompleks hypovolcanic.
f. Perubahan morfologi di lanskap Volcanic-sekitarnya:
Pembentukan gunung berapi dan perubahan induksi dalam pola aliran.
Penyumbatan aliran, avulsi, impoundment dan danau-breakout, dll Investigasi terbaru mengkonfirmasi bahwa lantai laut, khususnya
pertengahan pegunungan laut, adalah rumah bagi lebih dari 60 % dari gunung berapi bumi. Investigasi pegunungan laut telah menekankan cepat
menyebar East Pacific Ridge, media - menyebarkan Juan de Fuca Ridge, lambat - menyebarkan Mid - Atlantic Ridge, dan super lambat menyebarkan SW Indian Ridge. Konstruksi vulkanik termasuk tertinggi aksial topografi, perbukitan abyssal, dan populasi gunung bawah laut yang menunjukkan kepadatan spasial dan tinggi karakteristik sesuai dengan tingkat penyebaran ( Smith dan Cann, 1992; Mendel dan Sauter, 1997.).
a. Berdasarkan cakupan petak batimetri dikombinasikan dengan resolusi
tinggi sisi-scan gambar, tiga - dimensi perspektif dari sumbu lambat menyebarkan Mid - Atlantic Ridge ( Smith et al., 1997.), menunjukkan konstruksi vulkanik dan kesalahan yang sama dalam ukuran dan bentuk dengan yang diamati pada zona keretakan subaerial seperti Hawa ¨ ı dan Islandia. Bentuk keseluruhan dari zona aksial adalah bahwa dari graben besar terdiri dari dasar lembah dalam dan berbatasan dengan dinding lembah di sepanjang sesar normal. Lantai lembah batin adalah situs utama dari
konstruksi
kerak,
dan
sebagian
besar
segmen
mengandung
pegunungan vulkanik aksial skala besar dalam lantai lembah mereka yang merupakan situs utama dari lava ekstrusi yaitu, gunung laut, hummocks, celah, dan arus halus. Pegunungan vulkanik Axial berbagai ukuran hingga beberapa ratus meter, lebar 1,5 km, dan beberapa puluhan kilometer. Pegunungan lautan yang saling berdekatan, melingkar dan
berukuran
kecil (50 < h < 300) didistribusikan atas lantai lembah. b. Fitur topografi perbukitan yang dikenal sebagai abyssal
(biasanya
memiliki panjang 10-20 km, lebar 2-5 km, tinggi 50-300 m, dan berorientasi sekitar tegak lurus terhadap arah penyebaran), lebih dari 30% karakter dari dasar laut (Macdonald et al., 1996.,) menjadi struktur geomorfik paling berlimpah di Bumi. Investigasi berdasar Submersible menunjukkan bahwa bukit abyssal Pasifik diciptakan pada East Rise Pasifik sebagai horsts dan grabens yang diperpanjang oleh waktu. Hills dibatasi di satu sisi oleh scarps ridge yang saling menghadap (dihasilkan
oleh sesar normal) dan di sisi lain oleh lereng lebih landai
(yang
dihasilkan oleh patahan dari pertumbuhan vulkanik). Gunung laut ( Carlowicz, 1996;.. Smith et al, 1997) , Guyots ( Smoot dan King, 1993; Smoot, 1995.), dan gunung berapi shoaling ( McPhie, 1995) . memainkan peran penting dalam konstruksi kerak dan dalam proses konstruksi - erosi. Gunung laut memainkan peran penting dalam konstruksi kerak di pegunungan tengah - laut, setidaknya di pegunungan dengan penyebaran lambat seperti MAR. Penyebaran segmen mengandung punggungan gunung berapi dengan aksial menonjol. Ridges terdiri dari beberapa gunung laut dan arus dari dataran tinggi, dan diinterpretasikan sebagai situs utama konstruksi kerak. Magma dengan volume kecil, dengan tingkat letusan yang lambat menghasilkan gunung laut, tubuh magma kecil dengan tingkat letusan yang agak lebih tinggi menghasilkan arus hummocky fissure.
Gambar 4. Contoh topografi gunung api (G. Merbabu & G, Merapi) Pada peta topografi, bentang alam vulkanik memiliki kenampakan pola kontur yang khas. Umumnya pola kontur yang dibentuk oleh bentang alam vulkanik adalah sirkuler dan radier sesuai dengan bentuk bentang
alamnya. Disamping memiliki pola kontur yang khas, bentang alam vulkanik juga dicirikan oleh pola penyalurannya yang khas yaitu sirkuler ataupun radier. Pada umur Kuarter hingga masa kini, bentang alam gunung api komposit sangat mudah diidentifikasi karena bentuknya berupa kerucut, di puncaknya terdapat kawah dan secara jelas dapat dipisahkan dengan bagian lereng, kaki, dan dataran di sekitarnya . Dari puncak ke arah kaki, sudut lereng semakin melandai untuk kemudian menjadi dataran di sekitar kerucut gunung api tersebut. Untuk pulau gunung api, bagian puncak dan lereng menyembul di atas muka air laut sedangkan kaki dan dataran berada di bawah muka laut. Namun berdasarkan penelitian topografi bawah laut, tidak hanya kaki dan dataran di sekeliling pulau gunung api, tetapi juga kerucut gunung api bawah laut dapat diidentifi kasi. Aliran sungai pada kerucut gunung api di darat dan pulau gunung api mempunyai pola memancar dari daerah puncak ke kaki dan dataran di sekitarnya. Apabila suatu kerucut gunung api di darat atau di atas muka air laut sudah tidak aktif lagi, maka proses geomorfologi yang dominan adalah pelapukan dan erosi, terutama di daerah puncak yang merupakan daerah timbulan tertinggi. Karena pengaruh litologi yang beragam di daerah puncak, ada yang keras dan ada yang lunak, relief daerah puncak menjadi sangat kasar, tersusun oleh bukit-bukit runcing di antara lembah-lembah sungai yang terjal dan dalam Sekalipun suatu kerucut gunung api sudah tererosi cukup lanjut, bagian lereng biasanya masih memperlihatkan pola sudut lereng yang melandai ke arah kaki dan berpasang-pasangan menghadap ke arah bekas puncak. Kemiringan lereng bukit yang menghadap ke daerah bekas puncak pada umumnya lebih terjal daripada kemiringan lereng yang menjauhi daerah puncak. Dari citra landsat secara utuh dapat diperlihatkan perbedaaan penampakan bentang alam kerucut gunung api muda dan yang sudah tererosi, baik pada tingkat dewasa maupun lanjut, mulai dari daerah
puncak (fasies sentral), lereng atas (fasies proksimal), lereng bawah (fasies medial), dan kaki serta dataran (fasies distal). Morfologi gununungapi dapat dibedakan menjadi tiga zona dengan ciri-ciri yang berlainan, yaitu : a. Zona Pusat Erupsi banyak radial dike/sill
adanya simbat kawah (plug) dan crumble breccia
adanya zona hidrotermal
endapan piroklastik kasar bentuk morfologi kubah dengan pusat erupsi
b. Zona Proksimal
material piroklastik agak terorientasi
pada material piroklastik dan lava dijumpai pelapukan, dicirikan oleh soil yang tipis sering dijumpai parasitic cone
banyak dijumpai ignimbrit dan welded tuff
c. Zona Distal
material piroklastik berukuran halus banyak dijumpai lahar
Morfologi gunung berapi tergantung pada beberapa faktor:
Virulensi letusan. Besarnya pengaruh letusan gunung berapi sedemikian rupa bahwa letusan kuat dan akan mencuramkan letusan gunung berapi, sedangkan letusan dahsyat mengakibatkan kerusakan bentuk.
Frekuensi letusan.
Jika letusan terjadi dengan jarak waktu, maka letusan berikutnya atau gas lava akan menemukan cara lain. Sebagai akibat dari insiden ini akan membentuk mulut kawah lebih rumit.
Sifat magma.
Tekanan aliran-aliran lava yang naik di atas. Tekanan aliran aliran lava yang naik ke atas, secara bertahap akan melemahkan dan menghancurkan dinding kawah.
Kegiatan Vukanisme. Kegiatan seperti pembentukan kaldera vulkanik akan mengganggu perkembangan gunung berapi.
Adanya hujan rintik-rintik kerucut (cone hujan rintik-rintik). Keberadaan kerucut hujan rintik-rintik, kerucut yang berisi curam, terdiri dari bahan batuan lepas disimpan di atas salah satu pipa umumnya berkomposisi basalan kawah sekitar akhir lava mengalir.
Perpindahan dari pusat gunung berapi (tabung lava). Migrasi pusat aktivitas vulkanik (lava tube), berkaitan erat dengan aktivitas tektonik lokal.
Keberadaan gua-gua di daerah aliran lava.
Adapun bagian dari tubuh gunung api antara lain:
Main Vent Merupakan tempat yang diterobos oleh batuan cair dari magma chamber ke permukaan.Ini seperti pipa dimana lava dapat mengalir.Terkadang main vent memiliki cabang, jika mereka mencapai permukaan dari bentukan secondary cone atau fumarole.Ketika gunungapi meletus, lava, gas, dan fragmen batuan menuju ke main vent dan bergerak keluar melalui crater.Ketika letusan berhenti,lava dapat turun kembali ke pipa atau membentuk danau lava di dalam crater.
Gambar 5. Bagian tubuh Gunung api
Lava Flow Aliran lava merupakan letusan yang berupa molten rock di bawah permukaan bumi yang keluar dari vulkanik vent (magma).Lava berwarna merah panas saat keluar dari vent,tetapi secara cepat berubah menjadi warna merah gelap. Abu-abu, hitam atau warna yang lain berdasarkan pengaruh proses yang dialaminya.Lava yang sangat panas mengandung gas yang terdiri dari besi dan magnesium berupa cairan, yang mengalir seperti tar panas.sedangkan yang agak dingin, mengandung silicon, sodium dan potassium yang berupa cairan dan mengalir seperti madu yang kental.
Strata lava dan Abu Strata lava dan abu merupakan lapisan yang terbentuk pada gunungapi ketika lava dan abu dari gunungapi aktif terlempar keluar.Abu berisikan
fragmen kecil batuan, beberapa sama baiknya dengan partikel debu kecil, bongkahan lainnya dapat lebih besar dari kepalan tangan.Abu gunungapi biasanya keluar dari gung berapi sebelum lava. Abu yang mengendap ke bawah dan membentuk kumpulan di pinggir yang curam.
Secondary Cone Merupakan kerucut yang brau terbentuk pada gunungapi, ketika saluran utama membentuk cabang.Lapisan batuan and abu yang membentuk gunung berapi sering retak dan terlemahkan oleh ledakan yang terjadi selama letusan gunung berapi.jika retakan ini membentuk garis/jalur dari main vent ke permukaan,magma mampu bergerak ke saluran baru dan mencapai permukaan.Karena letusan, abu dan lava menyebar ke udara seperti air mancur
Magma chamber Magma chamber atau dapur magma merupakan daerah sebagai tempat induk magma berada.Ukuran magma chamber baik yang berhubungan langsung dengan gunungapi ataupun yang terpisah hanya berupa tubuh magma dapat mencapai ratusan ribu kilometer kubik.Pembentukan magma chamber primer pada kerak sangat dipengaruhi oleh ukuran, pola dan kecepatan gerak rekahan,disamping macam batuan dan ketebalan kerak bumi.Titik
potong
dua
rekahan
akan
mempermudah
jalannya
magma,sedangkan jalur gerus akan memperlambat pergerakannya karena selain sifat bidang rekahan yang rapat,juga adanya milonit.
Fumarole Fumarole merupakan retak pada terusan permukaan dimana uap panas dan gas dapat keluar.Magma di bawah permukaan memanaskan air sampai titik dimana air berubah menjadi uap panas dan mampu melarutkan mineral dari batuan di sekitarnya. Ketika gas mencapai permukaan maka
gas tersebut panas dan bertekanan rendah.Gas ini mendingin dan mngembang,mengendapkan mineral yang terlarut di sekitar saluran.
Crater Crater gunungapi merupakan struktur amblesan yang terjadi di permukaan gunungapi karena kegiatan gunungapi biasanya membuat lubang di bagian atas saluran. Kawah dibentuk dari lava, gas, dan debu yang meledak kea rah aras dari main vent.materila jatuh kembali ke bumi di sekitar saluran dan secara perlahan menumpuk membentuk rim di sekitarnya.Di dalam kawah selalu tetap bersih disebabkan adanya gaya gerakan ke atas material yang secara konstan memindahan runtuhan yang jatuh.
Bab II. Rangkuman Gunung api merupakan salah satu fenomena yang banyak terdapat di bumi. Gunung api terbentuk akibat proses naiknya magma dari dalam bumi menuju permukaan bumi akibat tenaga endogen. Aktivitas gunung api menghasilkan beberapa morfologi (bentuk) yang berbeda-beda di setiap jenis gunung api. Gunung berapi di Indonesia merupakan bagian dari Cincin Api Pasifik. Gunung api yang berada di Indonesia merupakan hasil tumbukan tektionik lempeng Eurasia dan Indo-Australia. Dari 150 entri, umumnya dikelompokkan menjadi enam wilayah geografis, empat di antaranya memiliki gunung berapi dalam barisan Busur Sunda. Dua wilayah lainnya mencakup gunung berapi di Halmahera, termasuk pulau-pulau vulkanik di sekitarnya, serta gunung berapi di Sulawesi dan Kepulauan Sangihe. Wilayah terakhir berada dalam satu busur vulkan dengan gunung berapi Filipina. Pada peta topografi, bentang alam vulkanik memiliki kenampakan pola kontur yang khas. Umumnya pola kontur yang dibentuk oleh bentang alam vulkanik adalah sirkuler dan radier sesuai dengan bentuk bentang alamnya. Disamping memiliki pola kontur yang khas, bentang alam vulkanik juga dicirikan oleh pola penyalurannya yang khas yaitu sirkuler ataupun radier. Adapun bagian tubuh gunung api sendiri antara lain:
Main Vent
Lava Flow
Strata lava dan Abu
Secondary Cone
Magma chamber
Fumarole
Crater
Daftar Pustaka Thouret, J. C. 1999. Volcanic Geomorphology, an Overview. Frence: Elsevier. Marti, Joan. 2005. Volcanoes & The Environment. New York: Cambridge University Press http://id.wikipedia.org/wiki/Geomorfologi
diakses Sabtu, 22 February
2014, pukul 18.23 WIB http://geograph88.blogspot.com/2013/06/bentang-alam-gunung-apivolcanic.html diakses Minggu, 23 February 2014, pukul 18.34 WIB http://education-generation.blogspot.com/2011/10/faktor-faktor-yangmempengaruhi.html diakses Minggu, 23 February 2014, pukul 18.57 WIB http://geologist24.blogspot.com/2011/04/bentang-alam-vulkanik.html diakses Minggu, 23 February 2014, pukul 19.13 WIB http://www.bimbie.com/bentuk-gunung.htm diakses Minggu, 23 February 2014, pukul 19.35 WIB http://www.ibnurusydy.com/geo-bencana/erupsi-gunung-api/bentukgunungapi/ diakses Minggu, 23 February 2014, pukul 19.52 WIB
