PENGERTIAN VULKANOLOGI

5/27/2018 PENGERTIAN VULKANOLOGI

1/151

PENGERTIANPENGERTIAN

VULKANOLOGI (ILMUVULKANOLOGI (ILMU

GUNUNGAPI)GUNUNGAPI)

MODUL II

Mengapa harus ada Vulkanologi ?Mengapa harus ada Vulkanologi ?

Banyaknya letusan gunungapi dengan bencana alam yangBanyaknya letusan gunungapi dengan bencana alam yang

ditimbulkannyaditimbulkannya

Sejak jaman dulu, di lingkungan geologi gunungapi selalu padatSejak jaman dulu, di lingkungan geologi gunungapi selalu padat

penduduknyapenduduknya

Jadi, di samping bencana juga terdapat sumber daya alamJadi, di samping bencana juga terdapat sumber daya alam

Tahun 1980an vulkanologi mengalami kemajuan pesat akibat letusanTahun 1980an vulkanologi mengalami kemajuan pesat akibat letusanSt. HelensSt. Helens

Sebelumnya, letusanSebelumnya, letusan--letusan besar gunungapi terrekam dalamletusan besar gunungapi terrekam dalam

sejarah, seperti letusan G. Tambora (1815), Krakatau (1883) dllsejarah, seperti letusan G. Tambora (1815), Krakatau (1883) dll

Indonesia memiliki 500an gunungapi, 128 buah di antaranya aktif,Indonesia memiliki 500an gunungapi, 128 buah di antaranya aktif,

sisanya tidak menunjukkan aktivitasnya sejak 100 tahun terakhirsisanya tidak menunjukkan aktivitasnya sejak 100 tahun terakhir

Organisasi seprofesi para ahli vulkanologi sedunia bernaung di bOrganisasi seprofesi para ahli vulkanologi sedunia bernaung di bawahawah

IVCEI (International Volcanologists, Chemistrists and Earth InteIVCEI (International Volcanologists, Chemistrists and Earth Interior)rior)

Anggota organisasi seprofesi tersebut meliputi para ahli vulkanoAnggota organisasi seprofesi tersebut meliputi para ahli vulkanologi,logi,

geokimia (kimia bumi) dan geofisika (Earth Interior)geokimia (kimia bumi) dan geofisika (Earth Interior)


2/152

Letusan-letusan besar gunungapi di dunia yang banyak memakan

korban jiwa (sumber: Oppenheimer (2003), dan Smithsonian GlobalVolcanism Program; ILG: indeks letusan gunungapi)

120212020.50.566343419911991PinatuboPinatubo

23,00023,000Tanpa anomaliTanpa anomali33272719851985Nevado del RuizNevado del Ruiz

> 2,000> 2,000??4455323219821982El ChichEl Chichnn

5757Tanpa anomaliTanpa anomali55191919801980Mt. St. HelensMt. St. Helens

220.40.466323219121912KatmaiKatmai7,0007,00013,00013,000Tanpa anomaliTanpa anomali66343419021902SantamarSantamaraa

36,60036,6000.30.366252518831883KrakatauKrakatau

> 71,000> 71,0000.50.577434318151815TamboraTambora

140014000.80.866464616001600HuaynaputinaHuaynaputina

??0.50.566??14521452KuwaeKuwae

????66772525969969BaekduBaekdu

~~??775151181181TaupoTaupo

????77??7979VesuviusVesuvius

KorbanKorbanN. hemisN. hemis--pherephere

((C)C)ILGILG

Tinggi kolomTinggi kolom

letusan (km)letusan (km)tahuntahunErupsiErupsi


3/153

Bencana letusan G. Vesuvius pada 79 MBencana letusan G. Vesuvius pada 79 Mtelah meruntuhkan kota Pompeii, Stabeitelah meruntuhkan kota Pompeii, Stabei

dan Herculaneumdan Herculaneum

VULKANOLOGI VS. VOLKANOLOGIVULKANOLOGI VS. VOLKANOLOGI

KataKata VolcanoVolcano (gunungapi) pertama kali berasal dari pulau(gunungapi) pertama kali berasal dari pulau

kecil yang bernamakecil yang bernama VolcanoVolcano, yang terletak di Laut, yang terletak di Laut

Mediterania, Sicily.Mediterania, Sicily.

Berasal dari bahasa Italia yaitu kataBerasal dari bahasa Italia yaitu kata vulcanovulcano yangyang

berarti Dewa Api (penjaga pada tubuh gunungapi)berarti Dewa Api (penjaga pada tubuh gunungapi) Dalam bahasa BelandaDalam bahasa Belanda vulkaanvulkaan yang berarti gunungapiyang berarti gunungapi

Dalam bahasa Inggris: volkanologi berasal dari kataDalam bahasa Inggris: volkanologi berasal dari kata

volcanologyvolcanology, yaitu, yaitu volcanovolcano (= gunungapi) dan(= gunungapi) dan logoslogos

(ilmu)(ilmu)

Jadi: di Indonesia dapat menyebutnyaJadi: di Indonesia dapat menyebutnya ilmu gunungapiilmu gunungapi ,,

vulkanologivulkanologi atauatau volkanologivolkanologi

Penyebutan harus secara konsistenPenyebutan harus secara konsisten


4/154

Definisi Vulkanologi / IlmuDefinisi Vulkanologi / Ilmu

Gunungapi / VolkanologiGunungapi / Volkanologi Menurut Alzwar dkk (1988), gunungapi adalah:Menurut Alzwar dkk (1988), gunungapi adalah:

Timbulan di permukaan bumi, yang tersusun atas timbunan rempahTimbulan di permukaan bumi, yang tersusun atas timbunan rempah

gunungapigunungapi

Tempat dengan jenis dan kegiatan magma yang sedang berlangsungTempat dengan jenis dan kegiatan magma yang sedang berlangsung

Tempat keluarnya batuan leleran dan rempah lepas gunungapi dariTempat keluarnya batuan leleran dan rempah lepas gunungapi dari

dalam bumidalam bumi

Menurut MacDonald (1972):Menurut MacDonald (1972):

Tempat / bukaan berasalnya batuan pijar (gas) dan umumnya keduanTempat / bukaan berasalnya batuan pijar (gas) dan umumnya keduanya,ya,

keluar ke permukaan bumi, sehingga bahan batuan tersebutkeluar ke permukaan bumi, sehingga bahan batuan tersebut

berakumulasi membentuk bukit atau gunungberakumulasi membentuk bukit atau gunung

Menurut Bronto (2006):Menurut Bronto (2006):

Setiap proses alam yang berhubungan dengan kegiatan gunungapi,Setiap proses alam yang berhubungan dengan kegiatan gunungapi,

meliputi asalmeliputi asal--usul pembentukan magma di dalam bumi hinggausul pembentukan magma di dalam bumi hingga

kemunculannya di permukaan bumi dalam berbagai bentuk dankemunculannya di permukaan bumi dalam berbagai bentuk dan

kegiatannyakegiatannya

Setiap magma yang muncul ke permukaan bumi adalah gunungapiSetiap magma yang muncul ke permukaan bumi adalah gunungapi

KELEMAHAN definisi AlzwarKELEMAHAN definisi Alzwar

dkk (1988)dkk (1988)

Jika gunungapi harus berbentuk timbulan,Jika gunungapi harus berbentuk timbulan,

maka tipe gunungapi perisai tidak termasuk dimaka tipe gunungapi perisai tidak termasuk di

dalamnyadalamnya

Jika gunungapi tersebut adalah aktivitasJika gunungapi tersebut adalah aktivitas

magma yang sedang berlangsung, makamagma yang sedang berlangsung, maka

gunungapi yang telah mati (tidak aktif) tidakgunungapi yang telah mati (tidak aktif) tidak

termasuk di dalamnyatermasuk di dalamnya

Kontroversi: morfologi kerucut gunungapiKontroversi: morfologi kerucut gunungapi

seperti Gunung Ungaran, Merbabu, Muria,seperti Gunung Ungaran, Merbabu, Muria,

Lawu dllLawu dll -------- maka bukan termasuk gunungapimaka bukan termasuk gunungapi


5/155

Jika gunungapi harus membentukJika gunungapi harus membentuk

bukit/gunung, maka tipe gunungapi inibukit/gunung, maka tipe gunungapi ini

tidak termasuk di dalamnya:tidak termasuk di dalamnya:

Gunungapi perisaiGunungapi perisai ------ berbentuk perisaiberbentuk perisai

Gunungapi maarGunungapi maar ------ membentuk lembah yangmembentuk lembah yang

kadangkadang--kadang terisi airkadang terisi air

KELEMAHAN definisiKELEMAHAN definisiMacDonald dkk (1972)MacDonald dkk (1972)

PRINSIP DAN TEORI DASARPRINSIP DAN TEORI DASAR

PEMBELAJARAN VULKANOLOGIPEMBELAJARAN VULKANOLOGI

PrinsipPrinsip The present is the key to the pastThe present is the key to the past

Kini: ribuan gunungapi tersebar di seluruh dunia denganKini: ribuan gunungapi tersebar di seluruh dunia dengan

berbagai tatanan tektoniknya; menghasilkan batuan asalberbagai tatanan tektoniknya; menghasilkan batuan asal

gunungapi yang proses pembentukannya dapat kita lihatgunungapi yang proses pembentukannya dapat kita lihat

secara langsungsecara langsung ------ the presentthe present Kini: banyak sekali singkapan batuan asal gunungapi yangKini: banyak sekali singkapan batuan asal gunungapi yang

proses pembentukannya tidak diketahui secara langsungproses pembentukannya tidak diketahui secara langsung ------

the pastthe past

Dari mana asal batuan gunungapi tersebut?Dari mana asal batuan gunungapi tersebut?

Dengan mengetahui kejadian gunungapi pada masa kini,Dengan mengetahui kejadian gunungapi pada masa kini,

maka dapat direknostruksi kejadian gunungapi padamaka dapat direknostruksi kejadian gunungapi pada

masa lalumasa lalu

Teori Tektonik LempengTeori Tektonik Lempeng ------ proses geologi yang mengontrolproses geologi yang mengontrol

pembentukan gunungapipembentukan gunungapi


6/156

Teori Tektonik LempengTeori Tektonik Lempeng

Tektonik lempeng (Tektonik lempeng (plate tectonicsplate tectonics) adalah) adalah

teori tentang lapisan kaku bagian terluar bumiteori tentang lapisan kaku bagian terluar bumi

((lithospherelithosphere) yang terpecah) yang terpecah--pecah hinggapecah hingga

menjadi lusinan lempeng yang satu sama lainmenjadi lusinan lempeng yang satu sama lain

saling bergerak, seperti serpihansaling bergerak, seperti serpihan--serpihan /serpihan /

lempenganlempengan--lempengan papan kayu yanglempengan papan kayu yang

terapung di atas perairanterapung di atas perairan

Mengapa kerak bumi mengapungMengapa kerak bumi mengapung??

Susunan / Struktur BagianSusunan / Struktur Bagian

Dalam BumiDalam Bumi


7/157

Material Penyusun Bagian Dalam Bumi danMaterial Penyusun Bagian Dalam Bumi dan

SifatSifat--Sifatnya (sumber: Mason & Moore, 1982)Sifatnya (sumber: Mason & Moore, 1982)

13,1-

Andes it , basalt pada

bagian dasar

2,9-

12,2-

5,6-

Peroksit, oksida4,4-

6.371Total

ketebalan

Fe+oksigen, sulfur, bi jih

nikel

-9,92.259Inti luar

Peridotit, eklogit, ol ivin,

spinel, garnet, piroksen

-3,4720Selubung

(mantel) atas

Bawah (bottom)Atas (top)

Fe+oksigen, sulfur, bi jih

nikel

-12,81221Inti dalam

Magnesium dan SiO2-4,42.171Selubung

bawah

Batuan silisi k-2,230Kerak bumi

Ditemukan pada tipe

batuan

Densitas (gr/cm3)Ketebal-

an

ARUS KONVEKSI YANG MENDASARIARUS KONVEKSI YANG MENDASARI

PERGERAKAN LEMPENGPERGERAKAN LEMPENG--LEMPENGLEMPENG Kerak bumi bersifatKerak bumi bersifat

kaku, mengambang dikaku, mengambang di

atas mantel cairatas mantel cair--plastis.plastis.

Pada awalnya hanyaPada awalnya hanya

ada lempeng benuaada lempeng benua

PangeaPangea

Pengambangan tersebutPengambangan tersebut

memecah lempengmemecah lempengPangea menjadiPangea menjadi

Gondwana dan LaurasiaGondwana dan Laurasia

LempengLempeng--lempenglempeng

benua bergerak salingbenua bergerak saling

menjauh dan mendekatmenjauh dan mendekat --

bertumbukanbertumbukan

Hal itu menyebabkanHal itu menyebabkan

lempenglempeng--lempeng benualempeng benua

pecah menjadi lempengpecah menjadi lempeng--

lempeng yang lebih kecillempeng yang lebih kecil

Menyebabkan pelelehan sebagian lempeng dan melahirkan lempeng saMenyebabkan pelelehan sebagian lempeng dan melahirkan lempeng samudramudra

yang lebih tipisyang lebih tipis


8/158

Tektonik Lempeng Vs.Tektonik Lempeng Vs.Aktivitas GunungapiAktivitas Gunungapi

Proses pelelehan sebagian pada proses penunjaman tektonik lempeng

menghasilkan magma

Magma bersifat selalu bergerak

Dalam tektonik lempeng: ada lempeng yang saling mendekat (gaya

kompresi) dan saling menjauh (gaya ekstensi)

Proses kompresi dan ekstensi membentuk rekahan dan rifting padabagian lempeng yang lain

Jika ada rekahan yang membuka hingga di permukaan, maka akan

dilalui magma

Akumulasi aliran magma ke permukaan membangun tubuh gunungapi

Untuk mekanisme pergerakannya: Kunjungi

http://emvc.geol.ucsb.edu/animations/quicktime/sm09mesozoicsubducti

on.mov

Sumber:


9/159

BagianBagian--bagian pada tektonikbagian pada tektonik

lempenglempeng

Dua / lebih lempeng yang berbeda dan salingDua / lebih lempeng yang berbeda dan salingbertumbukanbertumbukan

Batuan bancuh (Batuan bancuh (melangemelange))

Volcanic archVolcanic arch (busur magmatik) dan gunungapi(busur magmatik) dan gunungapihotspotshotspots

Zona pemekaran danZona pemekaran dan mid oceanic ridge basaltsmid oceanic ridge basalts

Transform faultTransform fault

Palung (Palung (trenchtrench)) Tinggian (Tinggian (throughthrough))

Cekungan muka busur (Cekungan muka busur (fore arch basinfore arch basin))

Cekungan belakang busur (Cekungan belakang busur (back arch basinback arch basin))

Skematika tatanan tektonik gunungapiSkematika tatanan tektonik gunungapi

busur kepulauanbusur kepulauan


10/1510

RING OF FIRERING OF FIRE(CINCIN API)(CINCIN API)

Proses kompresi pada tektonik lempengProses kompresi pada tektonik lempeng

menghasilkan jalur penunjaman (subduksi)menghasilkan jalur penunjaman (subduksi)

Subduksi membentuk pelelehan sebagian diSubduksi membentuk pelelehan sebagian di

sepanjang zonasepanjang zona benni offbenni offmembentuk magmamembentuk magma

Magma selanjutnya terakumulasi di bawahMagma selanjutnya terakumulasi di bawah

permukaan bumi di depan jalur subduksipermukaan bumi di depan jalur subduksi

Sebagian magma yang menjangkau sampai keSebagian magma yang menjangkau sampai ke

permukaan membentuk gugusan gunungapipermukaan membentuk gugusan gunungapi

Jalur di sepanjang zona subduksi dan jalurJalur di sepanjang zona subduksi dan jalur

gunungapi disebutgunungapi disebut ring of firering of fire (cincin api)(cincin api)


11/1511

GUGUSAN GUNUNGAPIGUGUSAN GUNUNGAPI PUNGGUNGANPUNGGUNGANTENGAH SAMUDRA (TENGAH SAMUDRA (MID OCEANIC RIDGESMID OCEANIC RIDGES))

Proses ekstensi lempeng yang saling menjauh membentukProses ekstensi lempeng yang saling menjauh membentuk

zona pemekaran di lantai samudrazona pemekaran di lantai samudra

Magma yang muncul ke permukaan melalui zonaMagma yang muncul ke permukaan melalui zona

pemekaran tersebut membentuk gugusan gunungapipemekaran tersebut membentuk gugusan gunungapi

Jalur gugusan gunungapi ini dapat dijumpai di tengahJalur gugusan gunungapi ini dapat dijumpai di tengah

samudra Atlantik, Pasifik dan Indiasamudra Atlantik, Pasifik dan India

Kecepatan pemekaran bervariasi tergantung dari posisinyaKecepatan pemekaran bervariasi tergantung dari posisinyadi sepanjang punggungan dan lamanya pemekarandi sepanjang punggungan dan lamanya pemekaran

(waktu)(waktu)

Kecepatan pemekaran lambat : < 3 cm/th; dan cepat: > 4Kecepatan pemekaran lambat : < 3 cm/th; dan cepat: > 4

cm/thcm/th

Pemekaran lantai samudra akibat gayaPemekaran lantai samudra akibat gaya

ekstensi menghasilkan gugusan gunungapiekstensi menghasilkan gugusan gunungapi

tengah samudra (tengah samudra (mid oceanic ridgesmid oceanic ridges))


12/1512

Salah satu contoh gugusan gunungapi hasilSalah satu contoh gugusan gunungapi hasil

pemekaran lantai samudra di Icelandpemekaran lantai samudra di Iceland Pada awalnya, lempengPada awalnya, lempeng

Eurasia dan Amerika UtaraEurasia dan Amerika Utara

bersatu sebagai lempengbersatu sebagai lempeng

LaurasiaLaurasia

Lempeng Laurasia mekarLempeng Laurasia mekar

hingga terbentuk celah,hingga terbentuk celah,

memisahkan Eurasia di bagianmemisahkan Eurasia di bagian

timur dan Amerika Utara ditimur dan Amerika Utara di

bagian barat.bagian barat.

Celah tersebut selanjutnyaCelah tersebut selanjutnya

dilalui magma membentukdilalui magma membentuk

punggungan tengah samudrapunggungan tengah samudraAtlantik (Atlantik (MidMid--Atlantic RidgeAtlantic Ridge))

Pemekaran diPemekaran di MidMid--AtlanticAtlantic

RidgeRidge dimulai sejak 200 jtldimulai sejak 200 jtl

dengan kecepatan 2,5 cm/thdengan kecepatan 2,5 cm/th

atau 25 km per juta tahunatau 25 km per juta tahun

(Uyeda, 1978).(Uyeda, 1978).

Model Magmatisme (Vulkanisme) Oseanik: modelModel Magmatisme (Vulkanisme) Oseanik: model

konseptual asalkonseptual asal--usul berbagai jenis magma oseanik danusul berbagai jenis magma oseanik dan

reservoir asal magmareservoir asal magma


13/1513

Afinitas tektonik seri batuan gunungapiAfinitas tektonik seri batuan gunungapi

CaCa--AlkalinAlkalin

TholeitikTholeitik

AlkalinAlkalin

divergendivergen benuabenuasamudrasamudrakonvergenkonvergen

Jenis lempengJenis lempengModel tepianModel tepian

lempenglempengSifatSifat--sifatsifat

SeriSeri

batuanbatuan

Didasarkan atas Kandungan SiODidasarkan atas Kandungan SiO22 dalamdalam magma,magma, tipetipe //

kelompok batuan gunungapi dan keterdapatannyakelompok batuan gunungapi dan keterdapatannya

terhadap tatanan tektoniknya adalah:terhadap tatanan tektoniknya adalah:

BeberapaBeberapa magmamagma munculmuncul sebagaisebagai batuanbatuanultramafikultramafik,,

karbonatan,karbonatan,dandanlava yanglava yang bersifatbersifatsangatsangatalkalinalkalin

Busur magmatik:

segregasi pada lempeng

benua dengan dapur

magma dalam (A)

Busur magmatik:

lempeng benua dengan

dapur magma tengah (B)

Busur kepulauan dan

busur magmatik dangkal

MOR

Keterdapatan/ tatanan

tektoniknya

RiolitFelsik (tinggi

Si)~70%

DasitFelsik

(rendah Si)~65%

AndesitIntermediet~60%

BasalMafik~50%

Batuan

GunungapiTipe MagmaSiO2


14/1514

TIGA TIPE SERI MAGMATIKTIGA TIPE SERI MAGMATIK BATUANBATUAN GUNUNGAPIGUNUNGAPI

DIKONTROL OLEH TATANAN TEKTONIKNYADIKONTROL OLEH TATANAN TEKTONIKNYA

YaYaYaYaYaYaBusurBusurmagmatikmagmatik

YaYaTidakTidakYaYaBusurBusurkepulauankepulauan

Tipe AlkalinTipe AlkalinTipe CaTipe Ca--alkalinalkalinTipe ToleitikTipe Toleitik

TidakTidakTidakTidakYaYaMORMOR

Ca+NaCa+Na > Mg> Mg

((Ca+NaCa+Na pd CPX,pd CPX,

amfibolamfibol,, aegirinaegirin,, dlldll))

Ca > Mg (CaCa > Mg (Ca padapada

augitaugit,, amfibolamfibol,,

titanittitanit))

Mg > Ca (MgMg > Ca (Mg untukuntuk

OlOl, OPX, OPX dandan CPX)CPX)SifatSifat kimiakimia

DijumpaiDijumpai didi semuasemua

jenisjenisMelimpahMelimpah,, kecualikecuali

daridari magmamagma primitifprimitifHanyaHanya berasalberasal daridari

diferensiasidiferensiasi silikasilikaAmfibolAmfibol

BervariasiBervariasiMagnetitMagnetit dandan

ilmenitilmenitBiasanyaBiasanya ilmenitilmenitOksidaOksida FeFe--TiTi

BervariasiBervariasiTerbentukTerbentuk didi awalawalTerbentukTerbentuk didi akhirakhirMagnetitMagnetit

JarangJarangSebagaiSebagai fenokrisfenokrisSebagaiSebagai fenokrisfenokris

dandan massamassa dasardasarPiroksenPiroksen rendahrendah

CaCa

TanpaTanpa

OrtopiroksenOrtopiroksenOrtopiroksenOrtopiroksenOrtopiroksenOrtopiroksenNormsNorms

SeriSeri magmatikmagmatik


15/1515

Rangkuman Pengelompokan Tatanan TektonikRangkuman Pengelompokan Tatanan Tektonik

dengan Tipe Batuan Gunungapi yang Dihasilkandengan Tipe Batuan Gunungapi yang Dihasilkan

Orange: batuan volkanik andesitik, dan ekuivalensinya dengan batuan sedimen

dan metamorf penciri zona tumbukan

Pink: batuan beku dan metamorf yang berasal dari kerak bumi bagian dalam

Magenta: magma granitik

Abu-abu: penunjaman lempeng samudra

Biru: korok gabro dan sumber magma basaltis

Sumber:

Pitcher, 1983, in K. J. Hs, ed., Mountain Building Processes, Academic Press, London;

Pitcher, 1993, The Nature and Origin of Granite, Blackie, London; Barbarin, 1990, Geol.Journal, v. 25, p. 227-238.

Winter, 2001, An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology, Prentice Hall.

Latihan SoalLatihan Soal--SoalSoal

Jelaskan mengapa ada gunungapi di permukaanJelaskan mengapa ada gunungapi di permukaan

bumi!bumi!

Apa pentingnya vulkanologi bagi manusia dan bagiApa pentingnya vulkanologi bagi manusia dan bagi

perkembangan ilmu pengetahuan?perkembangan ilmu pengetahuan?

Apa hubungan gunungapi dengan manusia?Apa hubungan gunungapi dengan manusia?

Apa hubungan gunungapi dan komponen fisik bumi?Apa hubungan gunungapi dan komponen fisik bumi?

Apa hubungan gunungapi dan tektonika?Apa hubungan gunungapi dan tektonika?

Mengapa dalam perkumpulan / organisasi ahliMengapa dalam perkumpulan / organisasi ahli--ahliahli

vulkanologi sedunia, terdapat juga di dalamnya paravulkanologi sedunia, terdapat juga di dalamnya para

ahli kimia dan interior bumi?ahli kimia dan interior bumi?

Documents

PENGERTIAN VULKANOLOGI