Tinjauan Pustaka Batuan Gunungapi

Batuan
Gunungapi

Apabila akhirnya dalam perjalanan keatas magma dapat
mencapai permukaan bumi, maka akan terjadi gejala vulkanisma dan membentuk
sebuah gunungberapi. Istilah vulkanisma berasal dari kata latin “vulkanismus” nama dari sebuah pulau
yang legendaris. Vulkanisma dapat didefinisikan sebagai tempat atau lubang
diatas muka Bumi dimana daripadanya dikeluarkan bahan atau bebatuan yang pijar
atau gas yang berasal dari bagian dalam bumi ke permukaan, yang kemudian produknya
akan disusun dan membentuk sebuah kerucut atau gunung. Adapun sejumlah
bahan-bahan yang dikeluarkan melalui lubang, yang kemudian dikenal sebagai pipa
kepundan, terdiri dari pecahan-pecahan batuan yang tua yang telah ada
sebelumnya yang membentuk tubuh gunung-berapi, maupun bebatuan yang baru
samasekali yang bersumber dari magma di bagian yang dalam dari litosfir yang
selanjutnya disemburkan oleh gas yang terbebas. Magma tersebut akan dapat
keluar mencapai permukaan bumi apabila geraknya cukup cepat melalui rekahan
atau patahan dalam litosfir sehingga tidak ada waktu baginya untuk mendingin
dan membeku. Terdapat dua sifat dari magma yang dapat memberikan potensi untuk
bertindak demikian, dan itu adalah pertama kadar gas yang ada didalam magma dan
yang kedua adalah kekentalannya.

Wilayah-wilayah sepanjang batas lempeng dimana dua
lempeng litosfir saling berinteraksi akan merupakan tempat yang berpotensi
untuk terjadinya gejala vulkanisma. Gejala vulkanisma juga dapat terjadi
ditempat-tempat dimana astenosfir melalui pola rekahan dalam litosfir naik
dengan cepat dan mencapai permukaan. Tempat-tempat seperti itu dapat diamati
pada batas lempeng litosfir yang saling memisah-diri seperti pada punggung
tengah samudra, atau pada litosfir yang membentuk lantai samudra. Tidak semua
gunung-berapi yang sekarang ada dimuka Bumi ini, memperlihatkan kegiatannya
dengan cara mengeluarkan bahan-bahan dari dalam Bumi. Untuk itu gunungapi
dikelompokan menjadi gunung berapi aktip, hampir berhenti dan gunung-berapi
yang telah mati. Gunung-berapi yang digolongkan kedalam yang hampir mati,
adalah gunung-gunung-berapi yang tidak memperlihatkan kegiatannya saat ini,
tetapi diduga bahwa gunungapi itu kemungkinan besar masih akan aktip dimasa
mendatang. Biasanya gunung-berapi ini memperlihatkan indikasi-indikasi kearah
bangunnya kembali, seperti adanya sumber panas dekat permukaan yang menyebabkan
timbulnya sumber dan uap air panas, dll. Gunung-berapi yang telah mati atau
punah adalah gunung-berapi yang telah lama sekali tidak menunjukkan kegiatan
dan juga tidak memperlihatkan tanda-tanda kearah itu.

3.4.1. Bahan Bahan Yang
Dikeluarkan Pada Erupsi Gunungberapi

Kegiatan gunung-berapi dapat diikuti dengan
keluarnya bahan yang bersifat encer pijar yang mengalir dari pusatnya dan
dinamakan lava atau berupa fragmen-fragmen bebatuan berukuran bongkah hingga
debu yang halus yang disemburkan dengan letusan. Disamping itu juga dikeluarkan
sejumlah gas dan uap. Produk-produk kegiatan gunung-berapi dapat dikelompokan
menjadi 4 kelompok, yakni :(1). Aliran lava, (2). Gas dan uap, (3).
Piroklastika atau rempah-rempah gunugapi dan (4). Lahar, yaitu rempah-rempah
lepas yang tertimbun pada tubuh gunungapi yang kemudian diangkut oleh media air
sebagai larutan pekat dengan densitas tinggi.

Gambar 3-13 Batuan
beku Extrusive dan Intrusive yang berkomposisi asam, intermediate, basa, dan
ultrabasa.

Aliran Lava adalah lelehan pijar yang keluar
ke permukaan berasal dari magma. Susunan dari lava dianggap sama dengan magma
asalnya, kecuali hilangnya sejumlah gas kedalam atmosfir. Jenis lava yang
paling banyak dijumpai dimuka Bumi adalah jenis basalt, yang sumbernya berasal
dari magma bersusunan mafis. Hal ini disebabkan karena sifat dari magma mafis
disamping suhunya yang tinggi juga karena sifat fisiknya yang encer, sehingga
akan lebih mudah mencapai permukaan dan mengawali kegiatan vulkanisma.
Sedangkan magma yang asam karena suhunya yang relatip rendah, akan lebih mudah
mendingin dan membeku, sehingga hanya dalam jumlah yang kecil saja yang dapat
keluar mencapai permukaan dan mengalir. Kenyataan ini juga yang akan
menjelaskan mengapa susunan kerak-benua lebih banyak dibangun dari batuan
bersusunan granitis. Disisi lain andesit mempunyai susunan yang berada diantara
basalt dan rhyiolit. Karena itu vulkanisma yang mengeluarkan lava andesitis
akan lebih sering terjadi dibandingkan yang rhyiolitis, namun jauh lebih kurang
apabila dibandingkan dengan yang basaltis.

3.4.2. Tipe Tipe Lava

Berdasarkan komposisi dan sifat fisik dari magma asalnya,
sifat-sifat ekternal dari lava seperti cara-cara bergerak (mengalir), sebaran
dan sifat internalnya seperti bentuk dan strukturnya setelah membeku, tipe lava
dapat dibagi menjadi 3 (tiga) kelompok, yaitu : (1). lava basaltis. (2). Lava
andesitis dan (3). Lava rhyiolitis

1. Lava basaltis :

Merupakan lava yang paling banyak dikeluarkan
berasal dari magma yang bersusunan mafis, bersuhu tinggi dan mempunyai
viskositas yang rendah. Lava ini akan mudah mengalir mengikuti lembah yang ada
dan mampu menyebar hingga mencapai jarak yang sangat jauh dari sumbernya
apabila lerengnya cukup besar, tipis dan magma yang keluar cukup banyak. Di
Hawaii lava basaltis mampu menempuh jarak kurang lebih 50
Km dari sumbernya dengan ketebalan rata-rata 5 meter. Di Iceland bahkan
jaraknya dapat mencapai 100 Km lebih, dan di dataran Columbia lebih dari 150
Km.

Lava basaltis akan membeku menghasilkan 2
macam bentuk yang khas, yaitu bentuk Aa dan Pahoehoe (istilah Polynesia di
Hawaii, dilafalkan : pa-hoy-hoy, yang artinya “tali”). Lava yang encer akan
bergerak mengalir dengan kecepatan 30 Km/jam, menyebar sehingga mampu mencapai
ketebalan 1 meter, dan membeku dengan permukaan yang masih elastis sehingga akan
terseret dan membentuk lipatan-lipatan melingkar seperti tali (gambar 3-14).
Semakin jauh dari pusatnya kekentalannya akan meningkat dan membeku dengan
permukaan yang rapuh namun bagian dalamnya yang masih panas dan encer tetap
bergerak dan menyeret bagian permukaannya yang membeku. Karena bagian dalamnya
bergerak lebih cepat dari permukaannya, maka akibatnya akan membentuk permukaan
lava yang kasar, dengan ujung-ujungnya yang runcing-runcing. Bentuk lava
seperti itu disebut Aa (dilafalkan “ah-ah”).

Block lava atau lava bongkah merupakan
istilah yang diterapkan untuk segala jenis lava yang mempunyai permukaan yang
kasar berbongka-bongkah. Kedalamnya juga termasuk lava Aa. Bentuk bongkah
terjadi karena permukaan lava yang lebih cepat membeku sedang dibagian dalamnya
masih bergerak karena panas dan agak kental. Sifat khas lainnya yang terdapat
pada beberapa jenis lava basaltis adalah kehadiran lubang-lubang dari bekas
kandungan gas yang keluar pada saat lava membeku. Gas yang terlarut didalam
magma akan naik ke bagian atas dari magma pada saat mendingin dan kemudian
meninggalkan lubang-lubang (“vesicles”) sebesar kacang pada bagian permukaan
lava. Basalt yang mempunyai lubang-lubang dalam jumlah yang cukup banyak
dinamakan scoria.

Lava basaltis pada saat membeku juga sering
membentuk struktur seperti tiang (gambar 3-15), dengan penampang segi lima
(columnar jointing). Apabila keluarnya lava basalt berlangsung dibawah laut
(submarine), lava akan membeku membentuk struktur-struktur membulat lonjong
dengan permukaan yang licin seperti permukaan gelas akibat dari pendinginan
yang cepat, dan cembung tetapi dengan dasar yang mendatar.
Lava yang mengalir kemudian diatasnya, akan mengikuti permukaan membulat yang
telah ada dibawahnya. Disamping bentuknya yang yang menyerupai
tumpukan-tumpukan bentuk lonjong dengan permukaan membulat, juga penampangnya
memperlihatkan struktur rekahan radial yang terbentuk sebagai akibat
perenggangan. Ciri khas lainnya dari lava bantal adalah adanya sedimen yang
mengisi ruang diantara bentuk lonjongnya, yaitu endapan laut yang terperangkap
pada saat lava mengalir dan membeku.

Gambar 3-14 Lava berbentuk tali (Lava Pahoe-hoe) Gambar 3-15 Lava
berbentuk tiang (Columnar Joint)

2. Lava andesitis

Lava ini mempunyai susunan antara basaltis dan rhyolitis,
atau intermediate. Lava andesitis yang mempunyai sifat fisik kental, tidak
mampu mengalir jauh dari pusatnya. Pada saat membeku, seperti halnya lava
basalti juga dapat membentuk struktur Aa, kekar tiang dan struktur bantal.
Tetapi jarang sekali kembentuk struktur Pahoe-hoe.

3. Lava rhyolitis

Karena
magma jenis ini sifatnya sangat kental, jarang sekali dijumpai sebagai lava,
karena sudah membeku dibawah permukaan sebelum terjadi erupsi.

Gas dan uap yang dikeluarkan oleh gunungapi
beberapa daripadanya berasal dari permukaan bumi. Air yang berasal dari
permukaan atau dekat permukaan Bumi, akan diubah menjadi uap pada saat ia
bersentuhan dengan permukaan magma dan berkembang menjadi letusan yang hebat.
Jumlah gas yang terdapat didalam magma, berkisar antara 1% hingga
setinggi-tingginya 9%, dimana yang utama adalah uap air dan CO_
dengan sedikit N, SO_, Cl dan beberapa yang lainnya. Pada
kedalaman beberapa puluh Km, gas-gas tersebut tetap berada dalam kadaan
terlarut didalam magma yang berada dalam kondisi tertekan oleh batuan
sekitarnya. Gas-gas tersebut kemudian akan terkumpul dibagian atas dari magma yang
bergerak naik serta menekan batuan yang terdapat diatasnya. Apabila gas
tersebut samasekali terhalang jalannya, umpamanya karena ada sumbat, maka ini
akan meningkatkan tekanan terhadap batuan diatasnya dan akhirnya akan
menghancurkannya. Demikian penghalang tersebut dapat disingkirkan, maka gas
akan mengembang. Letusan awal akan menyeret serta bahan-bahan batuan yang ada
dan kemudian diikuti oleh sempalan-sempalan lava keudara.

Piroklastika atau rempah-rempah
gunung-berapi, “Pyro” berarti pijar, dan klastika adalah bentuk fragmmental.
Piroklastika terdiri dari fragmen-fragmen pijar berukuran halus (debu) hingga
berukuran bongkah-bongkah besar yang disemburkan pada saat terjadi letusan.
Fragmen-fragmen tersebut berasal dari batuan yang telah ada yang membentuk
pipah tubuh gunung-berapi tersebut, dan yang berasal dari magma yang turut
terseret ketika gas dengan tekanan yang kuat menghembus keudara.
Bongkah-bongkah berukuran besar-besar hingga mencapai 100 ton mampu dilempar
sampai jarak 10Km dari pusatnya.

Piroklastika dapat diangkut oleh udara, yang
kasar kemudian dijatuhkan disekitar tubuh gunung api, sedangkan yang halus akan
dibawa angin ketempat yang lebih jauh bahkan dapat berada di udara hingga
mencapai beberapa hari. Gunung-berapi Krakatau yang berada di Selat Sunda pada
saat meletus pada tahun 1883, telah mengeluarkan awan piroklastika setinggi 80
Km keudara, menghalangi sinar matahari sehingga menimbulkan kegelapan sampai
tiga hari berturut-turut. Fragmen debunya yang halus tertiaup angin dan
menghambat radiasi sinar matahari secara global hampir sebanyak 10% dan
berdampak terhadap suhu hingga turun 1 C. Debu yang halus tetap tinggal
mengambang diudara dan menyebabkan warna yang memudar pada saat matahari
tenggelam hingga beberapa tahun. Disamping oleh udara, piroklastik yang jatuh
disekeliling tubuh gunung api, juga diangkut oleh media air hujan yang mengalir
melalui lereng sebagai aliran lumpur yang pekat dan disebar ke dataran rendah.

Gambar 3-16 Aliran lava dan semburan material piroklastik

Piroklastika dikelompokan berdasarkan (1)
susunannya secara umum, (2) cara terjadinya, (3) ukuran fragmen, (4) keadaan
pada saat disemburkan dan jatuh kepermukaan bumi, dan (5) berdasarkan tingkat
konsolidasinya. Namun pengelompokan piroklastika yang paling banyak digunakan
dan paling penting adalah yang didasarkan kepada ukuran dan bentuk fragmen dan
tingkat konsolidasinya.

1. Bom vulkanik adalah
fragmen berukuran lebih besar dari 64 mm. Karena pada saat dilempar keudara keadaannya masih bersifat
lelehan, maka pada saat membeku dan jatuh bentuknya ada yang terputar, dan ada
pula yang setelah jatuh bagian dalamnya masih bersifat leleh pijar, dan setelah
mendingin seluruhnya akan mempunyai permukaan rekah-rekah menyerupai “kerak
roti”. Akumulasi bom-bom volkanik (bentuknya agak membundar) yang memadat dan
membentuk sekelompok batuan, dinamakan aglomerat. Sedangkan untuk
fragmen-fragmen berukuran bongkah yang bentuknya menyudut akan memadat dan
membentuk batuan sebagai breksi vulkanik.

2. Lapili adalah fragmen yang
berukuran antara 64 dan 2 mm dan apabila memadat akan membentuk batuan dinamakan lapili aglomerat atau lapili breksia,
tergantung dari bentuk fragmennya.

3. Debu vulkanik adalah
fragmen yang berukuran kurang dari 2 mm hingga ukuran debu dan apabila memadat dan membatu dinamakan
tufa. Tufa dapat juga mengandung beberapa fragmen berukuran besar (lapili atau
breksi), maka kita juga mempunyai istilah-istilah tufa-lapili dan tufa-breksi.
Dilapangan kedua istilah ini dapat diamati sebagai lapili atau breksi sebagai
fragmen, dan tufa sebagai semennya.

3.4.3. Lahar

Lahar adalah istilah Indonesia yang digunakan
terhadap produk gunungapi yang diangkut oleh media air meteorik (hujan) atau
berasal dari danau kepundan. Istilah ini sudah menjadi internasional yang
sebelumnya dikenal sebagai “mudflow” atau “fragmental flow”. Lahar bergerak
mengalir sepertinya lava, dikendalikan oleh gayaberat dan topografi. Di
Indonesia, terutama bagi orang awam, istilah lahar dan lava acapkali
dikaburkan. Apa yang mereka sebut lahar, sebenarnya adalah lava yang keluar
dari kepundan.

Tidak semua gunung-berapi di Indonesia
menghasilkan aliran lahar. Lahar umumnya kita jumpai diwilayah sekitar
gunung-berapi yang secara periodik memperlihatkan kegiatannya dan mengeluarkan
bahan piroklastika. Gunung Merapi di Jawa Tengah atau G. Semeru di Jawa Timur,
adalah gunung-berapi yang sering diberitakan terjadinya aliran lahar. Namun
demikian endapan-endapan lahar yang mempunyai ciri-ciri khas, masih dapat
dikenali di gunung-gunung-berapi yang sudah tidak memperlihatkan kegiatannya.
Bahkan endapan lahar juga terlihat pada produk gunungapi Tersier. Berdasarkan
cara terjadinya kita kenal adanya dua jenis lahar, yaitu : (1). lahar dingin
dan (2) lahar panas.

1) Lahar dingin

Rempah-rempah
gunung-berapi yang masih belum terkonsolidasi, yang terkumpul dibagian puncak
dan lereng, pada saat atau beberapa saat setelah erupsi kemudian terjadi hujan,
maka bahan-bahan piroklastika tersebut akan diangkut dan bergerak kebawah
sebagai aliran pekat dengan densitas tinggi. Bahan-bahan piroklastika mulai
dari bongkah, bom vulkanik, lapili dan debu akan bergerak kebawah melalui
lembah-lembah pada lereng gunung-berapi. Karena densitasnya yang besar serta
geraknya dikendalikan oleh tarikan gayaberat dan topografi, maka aliran lahar
mampu mengangkut bongkah-bongkah ukuran besar (sebesar rumah sekalipun) hingga
jarak yang sangat jauh. Endapan lahar dingin dicirikan oleh pemilahannya yang
sangat buruk, meskipun masih nampak adanya kecenderungan bahwa fragmen yang
besar-besar dan berat akan terkumpul dibagian bawah dari endapan. Kadang-kadang
endapan lahar dingin sulit dibedakan dari endapan awan panas, terutama endapan
yang sudah lama. Setelah perjalannya agak jauh dari sumbernya, lahar ini akan
berangsur menjadi sungai dan mengendapkan bebannya sebagaimana sungai biasa.

2) Lahar panas

Beberapa
gunung-berapi, dasar kepundannya bersifat kedap air sehingga sejumlah air hujan
akan terkumpul sehingga akan terbentuk sebuah danau. Di Indonesia gunung-gunung
berapi yang mempunyai danua diatasnya adalah G. Kelud di Jawa Timur, G.
Galunggung di Jawa Barat dan G. Agung di Bali. Bahan lempung yang menyebabkan
dasar kepundan kedap air itu berasal dari ubahan batuan yang membentuk dinding
kepundan oleh gas-gas yang keluar dari pipa. Bahan yang halus ini akan diangkut
oleh hujan yang turun dan diendapkan pada dasar kepundan.

Berdasarkan
catatan pakar gunung-berapi di Indonesia, G. Galunggung di Jawa-Barat, pada
tahun 1822 meletus dan memuntahkan seluruh danau beserta isinya yang sudah tercampur
bahan-bahan dari magma. Akibat dari letusan tersebut, terjadi aliran lahar
panas dan mampu menumpuh jarak 60 Km. G.Kelud di Jawa-Timur yang mempunyai
danau pada kepundannya, pada letusan yang terjadi pada tahun 1919 telah
menimbulkan terjadinya aliran lahar panas yang merusak 130 Km
lahan pertanian dan menghilangkan hampir 5000 jiwa. Karena gunung-berapi ini
memperlihatkan kegiatannya secara teratur, maka untuk menghindari terjadinya
malapetaka seperti yang berlangsung pada tahun 1919, pemerintah Hindia Belanda
waktu itu membangun terowonga-terowongan. Tujuan dari pembangunan terowongan
tersebut adalah untuk mengurangi volume air yang terkumpul
dalam kepundan sehingga apabila terjadi letusan, tidak akan terlalu banyak
mengeluarkan lahar.

3.4.4. Batuan Piroklastik

Batuan piroklastik adalah batuan beku
ekstrusif yang terbentuk dari hasil erupsi gunungapi (volkanisme). Erupsi
gunungapi pada umumnya mengeluarkan magma yang dilemparkan (explosive) ke udara
melalui lubang kepundan dan membeku dalam berbagai ukuran mulai dari debu (ash)
hingga bongkah (boulder). Tuff adalah batuan gunungapi yang terbentuk dari
suatu campuran fragmen fragmen mineral batuan gunungapi dalam matrik debu
gunungapi. Tuff terbentuk dari kombinasi debu, batuan dan fragmen mineral
(piroklastik atau tephra) yang dilemparkan ke udara dan kemudian jatuh ke
permukaan bumi sebagai suatu endapan campuran. Kebanyakan dari fragmen batuan
cenderung merupakan batuan gunungapi yang terkonsolidasi dari hasil erupsi
gunungapi. Kadangkala material erupsi yang masih panas mencapai permukaan bumi
dan kemudian menbeku menjadi “welded tuff”. Batuan piroklastik secara umum
dikelompokan berdasarkan pada ukuran butir seperti halnya dengan batuan klastik
lainnya / batuan terrigenous lainnya.

a)
Batupasir
Tuf : Batuan tuf merupakan batuan volkaniklastik berukuran
kurang dari 2mm. Berdasarkan
kehadiran hablur (crystal), litik (lithic) atau kaca/gelas (vitrik), tuf ini
dapat dikelaskan menjadi: a). Tuf hablur; b).Tuf vitrik; dan c). Tuf litik

b)
Agglomerat
: Agglomerat
adalah batuan volkaniklastik (piroklastik) yang berukuran lebih besar daripada 64mm. Agglomerat
terbentuk akibat dari letupan gunung api, dan terbentuk berdekatan dengan kawah
gunung berapi.

Tabel
3-5 Klasifikasi Batuan Gunungapi