Aktivitas Magma

Sap Kuliah Geologi I === P.S. D-III Pertambangan UNMUL T.A. 2002/2003

Dikutip dari ESSENTIALS OF GEOLOGY oleh Frederick K. Lutgens & Edward J.

Tarbuck

AKTIVITAS MAGMA

Indonesia merupakan salah satu negara dengan jumlah

gunung apinya yang terbesar di dunia. Kira-kira 179 gunung

api yang terdapat di negeri ini dan 129 diantaranya masih

aktif sampai sekarang. Karena hal inilah maka hampir setiap

tahun paling sedikit satu gunung api melakukan erupsinya.

Aktivitas gunung merupakan pencerminan dari aktivitas

magma yang terdapat di dalam bumi.

Aktivitas Volkanik

Aktivitas volkanik pada umumnya digambarkan sebagai

proses yang menghasilkan gambaran yang menakjubkan, atau

kadang menakutkan dari suatu bentuk struktur kerucut yang

secara periodik melakukan erupsinya. Erupsi dari gunung api

ini kadang –kadang merupakan letusan yang sangat gebat

(eksplosif), tetapi kadang-kadang berlangsung dengan

tenang. Faktor utama yang mengontrol macam erupsi gunung

api adalah komposisi magma, temperatur magma dan kandungan

gas yang terdapat dalam magma. Faktor-faktor tersebut

sangat mempengaruhi mobilitas dari magma , atau sering

disebut viskositas (kekentalan) magma. Semakin kental

magma, semakin sulit magma untuk mengalir.

Komposisi kimia magma telah diuraikan pada bab

sebelumnya dengan klasifikasi batuan beku. Satu faktor

Diterjemahkan oleh Budi Rochmanto 1



Tarbuck

utama yang membedakan antara bermacam-macam batuan beku dan

juga antara macam magma asala ialah kandungan unsur silika

(SiO2). Magma pembentuk batuan beku basaltik mengandung

kira-kira 50% silika. Batuan beku granitik mengandung

sekitar 70% silika, sedang batuan beku menengah mengandung

sekitar 60% silika. Jadi dapat dikatakan bahwa viskositas

magma sangat berhubungan dengan kandungan silikanya.

Semakin tinggi kandungan silikanya, maka magma semakin

viskos dan aliran magma akan semakin lambat. Hal ini

disebabkan karena molekul-molekul silika terangkai dalam

bnetuk rantai yang panjang, walaupun belum mengalami

kristalisasi. Akibatnya, karena lava basaltik mengandung

silika yang rendah, maka lava basaltik cenderung bersifat

encer dan mudah mengalir, sedangkan lava granitik relatif

sangat kental dan sulit mengalir walaupun pada temperatur

tinggi.

Tabel. Bermacam-macam sifat magma karena perbedaan

komposisi.

Sifat Magma Basaltik Andesitik Granitik

Kandungan silika Kecil (+50%) Menengah (+60%) Tinggi (+70%)

Viskositas Rendah Menengah Tinggi

Kecenderungan

Membentuk LavaTinggi Menengah Rendah

Kecenderungan

Membentuk

Rendah Menengah Tinggi




Tarbuck

Piroklastik

Titik Lebur Tinggi Menengah Rendah

Kandungan gas dalam magma juga akan berpengaruh

terhadap mobilitas dari magma. Keluarnya gas dari magma

menyebabkan magma menjadi semakin kental. Keluarnya gas ini

dapat pula menyebabkan tekanan yang cukup kuat untuk

keluarnya magma melalui lubang kepundan. Pada waktu magma

bergerak naik ke atas mendekati permukaan pada gunung api,

tekanan pada bagian magma yang paling atas akan berkurang.

Berkurangnya tekanan akan mengakibatkan lepasnya gas dari

magma dengan cepat. Pada temperatur tinggi dan tekanan yang

rendah, memungkinkan gas untuk mengembangkan volumenya

sampai beberapa kali dari volumenya mula-mula. Magma

basaltik yang kandungan gasnya cukup besar, memungkinkan

gas tersebut untuk keluar melalui lubang kepundan gunung

api dengan relatif mudah. Keluarnya gas tersebut dapat

membawa lava yang disemburkan sampai bermeter-meter

tingginya. Sedangkan pada magma yang kental, keluarnya gas

tidak mudah, tetapi gas tersebut akan berkumpul pada

kantong-kantong dalam magma yang menyebabkan tekanan

meningkat besar sekali. Tekanan yang besar ini akan

dikeluarkan dengan letusan yang hebat dengan membawa

material yang setengah padat dan padat melalui lobang kawah

gunung api. Jadi besarnya gas yang keluar dari magma akan

sangat mempengaruhi sifat erupsi gunung api.




Tarbuck

Material Erupsi Gunung Api

Material yang dikeluarkan oleh gunung api pada waktu

erupsi bisa berupa lava, gas ataupun material piroklastik.

Tiap gunung api mempunyai karakteristik tersendiri mengenai

material yang dikeluarkan selama erupsinya.

Aliran Lava

Pada umumnya aliran lava terjadi pada lava bsaltik

yang bersifat cair karena kandungan silikanya relatif

kecil. Lava basaltik akan mengalir dengan mudah pada daerah

yang luas atau kadang-kadang menyerupai bentuk lidah.

Adakalanya aliran lava basaltik bisa mencapai puluhan

kilimeter dengan kecepatan aliran antara 10 sampai 300

meter per jam. Sebaliknya aliran lava yang kaya silika

sangat lambat sekali.

Aliran lava basaltik, kadang-kadang menghasilkan

permukaan yang halus, tetapi juga kadang-kadang

menghasilkan permukaan yang berkerut seperti bentuk tali.

Bentuk lava yang demikian disebut dengan pahoehoe lava atau

ropy lava. Bentuk lain yang juga umum terjadi adalah

permukaan yang kasar, berbentuk blok-blok dengan tepi yang

tajam, disebut dengan blok lava atau aa lava. Aliran dari

aa lava biasanya tebal dan dingin, dengan kecepatan aliran

sekitar 5 sampai 50 meter per jam. Blok lava ini

terjadikarena bagian luar lava yang relatif cepat membeku,

tetapi di bagian dalamnya relatif masih cair dan terus

mengalir. Akibat aliran lava di bagian dalam ini akan




Tarbuck

menyebabkan bagian luar yang sudah membeku terpengaruh oleh

aliran ini sehingga mengalami retakan dan membentuk blok-

blok. Selain pada permukaannya juga terbentuk lubang-lubang

bekas keluarnya gas.

Gas

Magma mengandung bermacam gas yang jumlahnya kira-

kira 1 sampai 5% dari berat total, dan sebagian besar

merupakan uap air.meskipun persentasenya kecil, tetapi

jumlah gas yang dikeluarkan bisa mencapai ribuan ton per

hari. Komposisi gas yang dikeluarkan dalam aktivitas gunung

api mengandung 70% uap air, 15% karbon diosida, 5%

nitrogen, 5% sulfur dan sisanya terdiri dari klorida,

hidrogen dan argon.

Material Piroklastik

Material padat dan setengah padat yang dikeluarkan

oleh gunung api pada waktu erupsinya disebut material

piroklastik. Material fragmental ini mempunyai ukuran dari

sangat halus sampai diameter beberapa meter. Sebagian besar

material yang dikeluarkan ini diendapkan disekitar kawah,

sehingga membentuk struktur kerucut gunung api.

Karena material piroklastik mempunyai ukuran fragmen

yang sangat bervariasi, maka material piroklastik dapat

dikelompokkan berdasarkan ukurannya. Partikel-partikel yang

berukuran sangat halus disebut debu vulkanik (volcanic

ash). Material ini terbentuk bila lava banyak mengandung

banyak gas di dalamnya. Bila gas yang panas ini

dieksplosifkan keluar, maka lava akan terurai menjadi




Tarbuck

partikel-partikel yang halus. Hal semacam ini bila

dikeluarkan dalam ukuran yang relatif besar akan membentuk

pumis. Bila debu volkanik yang panas ini jatuh di permukaan

bumi, akan membentuk welded tuff, yang dicirikan adanya

glass shard.

Partikel yang berukuran seperti kacang disebut

lapilli, sedang partikel atau material piroklastik yang

berukuran lebih besar dari lapilli disebut block bila

dikeluarkan dari gunung api dalam keadaan padat, sehingga

bentuknya meruncing. Sedang bila dikeluarkan dalam keadaan

setengah padat sehingga bentuknya relatif membundar disebut

bomb.

Gunung Api dan Erupsi Gunung Api

Erupsi gunung api yang berkelanjutan, akan

menghasilkan material-material yang terkumpul di sekitar

pusat erupsinya dan membentuk gunung api (volkano). Pusat

erupsi gunung api yang biasanya terletak pada puncaknya

disebut crater (kawaH0, berhubungan dengan dapur magma

melalui semacam pipa. Beberapa gunung api mempunyai kawah

yang sangat besar sampai beberapa kilometer diameternya

yang disebut kaldera. Tidak semua gunung api mengeluarkan

hasil erupsinya melalui lubang yang terpusat, tetapi

kadang-kadang melalui suatu celah yang memanjang pada

lerang gunung api tersebut. Aktivitas magma pada lereng

gunung api membentik parasitik cone.




Tarbuck

Setiap gunung api mempunyai sifat dan tipe erupsi

yang berbeda-beda, sehingga masing-masing mempunyai bentuk

yang berbeda pula. Berdasarkan sifat dan tipenya, maka

gunung api dapat dibedakan menjadi tiga yaitu gunung api

shield, cinder cone dan composit cone.

Kaldera diperkirakan terbentuk pada waktu terjadi

erupsi yang sangat besar, sehingga dapur magma kosong.

Kemudian karena kosongnya dapur magma, puncak gunung api

tersebut runtuh ke dalam dapur magma sehingga membentuk

lubang kawah yang sangat besar.

Erupsi celah (Fissure Erupsions)

Aktivitas erupsi gunung api melalui celah yang

memanjang disebut fissure. Erupsi yang demikian akan

menyebabkan penyebaran material volkanik sangat luas.

Apabila material yang dikeluarkan merupakan lava basalt

yang encer, akan membentuk flood basalt, yang dapat

mengalir sampai berkilometer jauhnya.

Apabila lava yang dikeluarkan banyak mengandung

silika, maka akan menghasilkan aliran piroklastik

(pyroclastic flows) yang terdiri dari debu volkanik dan

pumis.

Aktivitas Magma Dalam Bumi

Seperti telah diketahui dan dipercaya oleh sebagian

besar orang, bahwa sebagian besar magma berada pada tempat

yang sangat dalam. Mempelajari aktivitas magma di dalam

bumi merupakan hal yang penting bagi ahli geologi seperti




Tarbuck

mempelajari aktivitas gunung api. Ada beberapa tipe dari

bentuk tubuh batuan beku instrusif yang terbentuk pada

waktu magma mengkristal di dalam bumi. Bentuk-bentuk tubuh

tersebut ada yang tabular, dan ada pula yang masif. Selain

itu sebagian tubuh batuan beku tersebut ada yang memotong

perlapisan batuan sedimen dan ada pula yang menerobos

diantara perlapisan batuan sedimen. Mengacu pada perbedaan-

perbedaan tersebut, maka tubuh batuan beku dalam dapat

digolongkan berdasarkan bentuknya apakah tabular atau

masif, dan orientasinya terhadap batuan disekitarnya.

Batuan beku dalam yang memotong batuan sedimen disebut

diskordan, sedang yang sejajar dengan perlapisan batuan

sedimen disebut konkordan.

Batuan beku intrusif mempunyai variasi ukuran dan

bentuk yang sangat besar. Dike adalah batuan beku diskordan

yang dibentuk oleh magma yang menerobos melalui retakan

yang memotong perlapisan batuan sedimen. Tubuh batuan yang

berbentuk tabular ini mempunyai ketebalan dari beberapa

sentimeter sampai lebih dari satu kilometer, dengan panjanh

dapat sampai beberapa kilometer. Umumnya dike lebih

resisten terhadap proses pelapukan daripada batuan

disekitarnya.

Sill adalah batuan beku yang tabular yang berbentuk

ketika magma menerobos melalui bidang perlapisan batuan

sedimen. Pada umumnya batuan beku sill mendatar, tetapi

sebenarnya kedudukan sill sangat tergantung pada kedudukan

perlapisan batuan sedimen disekitarnya. Dari ketebalannya




Tarbuck

yang seragam dan penyebarannya yang luas, maka sill

dipercaya bahwa terbentuk dari magma yang sangat encer.

Jadi pada umumnya sill disusun oleh magma basaltik. Selain

itu sill pada umumnya terbentuk pada tempat yang relatif

dangkal dimana tekanan yang dibentuk oleh batuan sedimen

yang diterobosnya relatif kecil.

Lakolit merupakan batuan beku konkordan seperti sill

yang terbentuk pada lingkungan dekat permukaan. Tetapi

magma yang membentuk lakolit lebih kental. Tubuh lakolit

terbentuk seperti lensa cembung ke atas. Lakolit pada

umunya merupakan inti dari struktur kubah yang akan

tersingkap apabila batuan sedimen yang menutupi diatasnya

tererosi.

Batolit merupakan tubuh batuan beku diskordan yang

sangat besar, dengan diameter lebih dari 40.000 km2. Batuan

yang menyusun batolit biasanya mempunyai komposisi mineral

yang mendekati tipe granitik. Batolit yang besar merupakan

hasil dari kejadian yang berlangsung sangat lama lebih dari

jutaan tahun, tetapi tubuh batolit yang relatif kecil

umumnya disusun oleh satu tipe batuan beku. Batolit

biasanya merupakan inti dari suatu sistem pegunungan. Atap

batolit bentuknya tidak teratur. Bagian atap batolit yang

cekung dinamakan roofpendant.

Aktivitas Magma dan Plate Tectonic

Asal magma merupakan topik yang sangat kontroversial

dalam geologi. Pertanyaan-pertanyaan yang selalu muncul




Tarbuck

adalah bagaimana magma yang mempunyai komposisi berbeda

terbentuk ? Mengapa gunung api yang berada di dasar

samudera mengeluarkan lava basaltik, sedang yang

berhubungan dengan palung laut menghasilkan lava

andesitik ? Masih banyak lagi pertanyaan yang berkaitan

dengan aktivitas magma terutama yang muncul ke permukaan.

Untuk menjawab semua pertanyaan tersebut akan dibahas

pertama kali asal-usul dari magma.

Asal Usul Magma

Seperti yang telah diketahui bahwa magma terbentuk

apabila batuan dipanaskan hingga mencapai titik leburnya.

Pada kondisi permukaan, batuan dengan komposisi granitik

mulai melebur pada temperatur sekitar 750oC, sedangkan

batuan basaltik mencapai temperatur 1000oC. Karena batuan

mempunyai komposisi mineral yang sangat bervariasi, maka

batuan akan melembur dengan sempurna dengan perbedaan

temperatur sampai beberapa ratus derajat dari pertama kali

batuan mulai melebur. Cairan yang pertama terbentuk pada

waktu batuan mengalami pemanasan yang tinggi adalah mineral

yang mempunyai titik lebur terendah. Bila pemanasan

berlangsung terus, maka proses peleburan akan berlangsung

terus mengikuti masing-masing titik lebur mineral yang

menyusun batuan tersebut, sampai komposisi cairan mendekati

komposisi batuan asalnya. Tetapi kadang-kadang proses

peleburan ini tidak berlangsung sempurna. Proses peleburan

yang bertahap ini disebut partial melting. Hasil yang

signifikan dari proses partial melting adalah dihasilkannya




Tarbuck

cairan magma dengan kandungan silika yang lebih tinggi

daripada batuan asalnya.

Darimana sumber panas yang melebur batuan ? Salah

satu sumber panas yang berasal dari peluruhan mineral

radioaktif yang terkonsentrasi pada mantel bumi bagian atas

dan kerak bumi. Pekerja-pekerja tambang bawah tanah juga

sudah lama mengetahui bahwa temperatur meningkat dengan

bertambahnya kedalaman.

Jika temperatur merupakan satu-satunya yang

menentukan apakah batuan akan meleleh atau tidak, maka bumi

merupakan suatu bola pijar yang dilapisi oleh lapisan padat

yang tipis. Tetapi ternyata tekanan juga bertambah besar

sesuai dengan kedalaman. Karena batuan mengembang pada

waktu dipanaskan, maka diperlukan tambahan panad untuk

melelehkan batuan yang ditutupinya untuk mengatasi efek

dari tekanan disekitarnya. Titik lebur batuan akan

meningkat dengan meningkatnya tekanan.

Di alam, batuan yang dalam akan melebur oleh salah

satu sebab dari dua faktor, yaitu pertama, batuan akan

melebur karena temperatur naik melebihi titik lebur batuan

tersebut. Kedua tanpa kenaikan temperatur, pengurangan

tekanan disekitar batuan akan menyebabkan titik lebur

batuan turun. Kedua proses tersebut merupakan faktor yang

memegang peranan penting dalam proses pembentukan magma.

Penyebaran Aktivitas Magma

Sebagian besar dari lebih 600 gunung api aktif yang

telah diketahui terletak disepanjang busur pertemuan




Tarbuck

lempeng konvergen. Beberapa gunung api aktif terletak

disepanjang pemekaran samudera. Ada tiga jalur gunung api

aktif yang berhubungan dengan aktivitas tektonik global,

yaitu disepanjang pematang oceanic, palung oceanic dan pada

kerak oceanicnya sendiri.

Volkanisme pada sperading center. Batuan voklanik sebagian

besar terbentuk disepanjang pematang benua dan pemekaran

benua sangat aktif. Karena adanya pemisahan kerak samudera,

maka tekanan pada mantel bagian atas berkurang.

Berkurangnya tekanan ini menyebabkan turunnya titik lebur

batuan. Partial melting batuan ini menghasilkan magma

basaltik yang mengalir keluar melalui rekahan tadi.

Volkanisme pada zona subduksi. Aktivitas volkanisme pada

daerah ini menghasilkan batuan yang berkomposisi andesitik

sampai granitik, dan terbentuk disepanjang tepi kerak

samudera. Sebagian besar volkanisme yang menghasilkan magma

andesitik dijumpai di daratan atau pulau-pulau dekat dengan

jalur palung laut. Jalur gunung api Meriterane dan Pasifik

merupakan jalur gunung api yang dihasilkan pada zona

subduksi.

Volkanisme pada kerak bumi. Proses aktivitas volkanik pada

kerak yang tegar biasanya sangat sulit terjadi. Aktivitas

volkanisme ini dapat menghasilkan lava basaltik, maupun

lava granitik. Lava basaltik dapat terbentuk baik pada

kerak benua maupun oseanik. Lava basaltik kemungkinan

berasal dari partial melting batuan mantel bagian atas.




Tarbuck

Lava granitik dan debu volkanik dengan komposisi granitik

umumnya terbentuk pada daratan tepi benua. Lava jenis ini

kemungkinan berasal dari pelelehan kerak benua.


Aktivitas Magma

Documents

Transcript of Aktivitas Magma