Geologi Gunung Api PDF

Preview

Summary

GEOLOGI - GUNUNG API PURBA Badan Geologi 201 3 Penulis : Sutikno Bronto Editor : Udi Hartono Nana Suwarna Penata Letak : Bunyamin Juru Gambar : Novan P. M . Mustofa Desainer Sampul : Ayi R. Sacadipura Hak Cipta @2010 Badan Geologi ISBN 978-602-9105-01-8 Cetakan Pertama : 2010 Cetakan Kedua : 2013 D...

Description

-

GEOLOGI GUNUNG API PURBA Badan Geologi 201 3

Penulis Editor

: Sutikno Bronto : Udi Hartono

Penata Letak Juru Gambar Desainer Sampul

: Bunyamin

Nana Suwarna : Novan

: Ayi

P. M . Mustofa

R. Sacadipura

Hak Cipta @2010 Badan Geologi

ISBN 978-602-9105-01-8

Cetakan Pertama : 2010 Cetakan Kedua : 2013

Diterbitkan oleh BADAN GEOLOGI - Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Alamat :Jl. Diponegoro No. 57 Bandung Telp. : 022-7215297 Fax. : 022-7218154 Website :www.bgl.esdm.go.id e-mail : [email protected]

KATA SAMRUTAN 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 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 hams menjadi tujuan utama dalarn upaya penyelamatan ketilca 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, sehingga bermanfaat untuk mitigasi bencana geologi. Atas nama Badan Geologi, saya memberikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada Sutikno Bronto, salah seorang profesor riset Badan Geologi yang telah berhasil menyelesaikan penulisan buku ini. Dengan terbitnya buku Geologi GunungApi Purda ini diharapkan 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. R. Sukhyar Kepala Badan Geologi

PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepadaTuhanYang Maha Pengasih atas rahmat yang diberikan-Nya sehingga penyusunan buku ini dapat diselesaikan. 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 Nana Suwarna dan Udi Hartono, yang telah bersusah payah menelaah dan memberikan masukan selama dilakukan penyusunan buku ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Novan Priyagus Mirza Mustofa, yang dengan tekun telah membantu menyiapkan dan menyusun gambar di dalam naskah. Kepada saudara Rian Koswara, 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

DAFTAR IS1 .................................................................................................. vii KATA SAMBUTAN ......................... . . ........................................................................................................................... ix PRAKATA ...................... . . ......................................................................................................................... xi DAFTAR IS1 ..................... . BAB 1 PENDAHULUA 1

1.1 Latar ielakany .................................................................................................................................. 1 1.2 Permasalahan.............................................................................................................................. 2 1.3 Maksud dan Tujuan ................................................................................................................... 3 1.4 Pengertian Dasar........................................................................................................................ 4 1.5 Ruang Lingkup dan Sistematika ............................................................................................ I ............................................................................................................... 11 BAB 2 MAGMA ,.,,,...,,,,,,,,,,,. .

................................................................................. 16 2.4 Sifat Kimiawi Magma .................... . . . 17 ........ 2.5 Hubungan Gununy Api . Tataan Tektonika. dan Komposisi Magma .................... 2.6 Ringkasa 23

25 BAB 3 BENTUK DAN STRUKTUR GUNUNG API ............................................................................... 3.1 Gununy Api Monogenesis .................................... ........................................................................ 25 3.2 Gununy Api Komposit dan Jamak 3.3 Kompleks Gunung Api Purb 3.4 Gunung Api Kaldera ................................................................................................................... 3.5 Gunung Apl. P e.r ~ s. a....................................................................................................................... ~ 3.6 Rinykasan ....................................................................................................................................

27 34 34 31 3Y

BAB 4 ERUPSI GUNUNG API

42 4.2 Klasifikasi Erupsi Berdasar Asal-usul Bahan Penyusun ................................................ 4.3 Klasifikasi Erupsi Berdasar Sifat Kegiatan 4.4 Klasifikasi Erupsi Berdasar Lokasi .............. 4.5 Mekanisme Erupsi ............................................................................................................... 45 4.6 Tipe Erupsi Gunung Api ................................................................................................................. 50 56 5Y BAB 5 BATUAW GUNUNG API ............................................................................................................. ................................................................... 5.1 Dasar-dasar Penamaan Batuan ..................... .

El

5.2 Pengertian iatuan Gununy Api 5.3 Penamaan Batuan Gununy Api secara Pemerian ............................................................. 5.3.1 Lava Koheren ................................................................................................................

64

61 66

66

L

+

my,

!

i:

>>F

iz

22

C

r r & & X - X - k k 7

-0mTP-O-O-O-n-n-U-n C C C 0 0 0 0

z

z7--zr7

zm c m m m m m m m m m p g .*.A= 5 5 gg N - c c c X E m mmzzz m xx xxz m m m E j g z > P P F F F F P C . -. 3 3 =. G. =. 3 3 3 3 =. y,

BAB 1

PENDAHULUAN

I . I 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 $1.). 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 2,21jtl- 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 apiTersier 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 NusaTenggara (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

2

dari gerak-gerak dinamika magma di bawah ~ermukaanhingga kemunculann~adi permukaan dalam berbagai bentuk dan kegiatan. Pengamatan secara langsung itu dapat dilakukan menggunakan mata telanjang dan atau menggunakan peralatan pemantauan, secara fisis 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 Mastika atau rempah 1.2 Permasalahan Sekalipun gunung api dan batuan hasil gunung api. Peristilahan secara genetis ini kegiatannya di Indonesia sangat melimpah, selain dapat mengetahui asal-usul pembenpembelajaran geologi gunung api selama ini, tukannya juga tersirat di dalamnya perihal baik melalui pendidikan maupun penelitian, tingkatan bahayanya, misalnya awan panas masih kurang berkembang. Penelitian secara lebih berbahaya daripada diran lava. vulkanologis terhadap gunung api tersebut Sejauh ini hampir tidak ads institmi masih sangat terbatas pada gunung api aktif geologi yang secara berkelanjutan melakukan masa kini saja. Penelitian dasar kegunungapi- penefitian kegunungapian, apalagi rnengkhuan ini pun lebih banyak dimaksudkan untuk suskan diri di bidang geologi gunung api. mendukung usaha penanggulangan bahaya Padahal hampir semua pusat-pusat pendidiletusan gunung api, yang bersifat sosial kan dan penelitian geologi terutama di Jawa, atau nonprofit oriented, seperti tercermin di terletak di kawasan gunung api, rnisalnya di dalam tugas dan fun@ instansi pemerintah Bogor, Bandung, Purwokerto, dan YogyakarYang menangani masalah kegununga~ian. ta. Badan Geologi, Kementerian Energi dan Sejauh ini, belum ada penelitian vulkanologis sumber D~~~~ i ~terletak ~ ~di atas a barnan l Yang dikaitkan dengan aspek P ~ C $ ~ oriented, gunung api di daerah Bandung. Pendidikan seperti halnya pencarian sumber-sumber tinggi geologi diYogyakarta menempati kaki baru mineral dan energi, baik energi asal selatan GunungApi Merapi dan berdekatan fosil maupun non-fosil. Peristilahan nama dengan batuan gunung api ~~~~i~~di peatau e n d a ~ a nYang digunakan di gunungan Selatan dan Pegunungan Kulon dalam pembelajaran gunung a ~ i Progo, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. juga lebih banyak bersifat genetis, terutama Bahkan yang berada di Jakarta, Semarang, men~angkutmekanisme bahan Yang dike- dan Surabaya juga berdiri di atas endapan luarkan dan nama P n u n g a ~ atau i fluvium gunung api Kuarter, masing-rnasing erupsi. Sebagai contoh: Endapan awan panas dari Gunung Gede - Pangrango, Gunung guguran Gunung A ~ Mi e r a ~ i ,e n d a ~ a n Ungaran, serta Gunung Arjuno - Welirang awan panas letusan Gunung Api Semeru, - Penanggungan. kubah lava Gunung Api Kelud, aliran lava Unmk batuan gunung api yang berumur Gunung Api Anak Krakatau' dan endapan Tersier dan Pratersier, kebanyakan peneliHal ini longsoran Gunung A ~ St' i tian hanya terbatas pada lingkup petrolodapat d i m d u m i karena para ahli gunung gi-geokimia (contoh: Soeria-Atmadja dkk., api yang bekerja pads gunung api aktif masa 1986; Hartono dan Sulistiyawan, 2010) dan kini dapat mengamatinya secara langsung, hubungannya dengan tektonika (contoh: bagaimana kegiatan suatu gunung api mulai

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 apiTersier 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).

-

GEOLOGI GUNUNG API PURBA

BAB 1 PENDAHULUAN

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 fisis (physical vokanology) 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 fisis 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 batulempung 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 (stratigafi kueh lapis atau layered cakegeology) di bidang sedimentologi dan stratigrafi, serta prinsip horisontalitas di bidang struktur geologi dan tektonika.

3 Pemikiran para ahli geologi non gunung api tersebut tidak sepenuhnya dapat diterapkan pada batuan gunung api, karena secara geomorfologi terdapat topografi awal yang tertimbun (pre-existing topograhy), secara struktur geologi ada kemiringan awal (initial dips), dan pengendapan batuan gunung api juga tidak selalu mengikuti hukum stratigrafi kue lapis (Bronto dkk, 2004a). Bahkan, dalam beberapa ha1 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 terhadap pembentukan batuan lain, misalnya batuan karbonat. Suatu ha1 yang kurang tepat apabila membahas 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. D i bagian timur Pegunungan Selatan misalnya, pengendapan batuan karbonat jelas terpengaruh oleh kegiatan gunung api (Sartono, 1964). 1.3 Maksud danTujuan 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 sering dilontarkan adalah ti-

4

GEOLOGI GLINUNG API PURBA

dak ada fitur secara fisis 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. M a n f a a t terapan dari pembelajaran geologi berdasarkan Pandangan Geologi

SUNIBER DAYA 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 mempelajari geologi gunung api yang sesuai dengan kondisi geologi di Indonesia, maka kita akan menjadi pakar pada gejala atau persoalan (kegunungapian) 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...