7/26/2019 Williams & McBirney

http://slidepdf.com/reader/full/williams-mcbirney 1/3

BAB 1

PENDAHULUAN

Hampir setiap komponen kerak bumi, laut, dan atmosfir ujung-ujungnya dapat dirunut berasal dari lelehan pijar yangmuncul dari dalam bumi. Pemelajaran terhadap igneous processes serta perannya dalam perkembangan evolutif bumi

sudah dan masih menjadi titik pusat perhatian geologi. Walau demikian, dapat dikatakan bahwa hingga saat ini kita barumemulai untuk dapat menjelaskan aspek-aspek igneous proceses, bahkan yang paling mendasar sekalipun.

Berbagai kemajuan telah diperoleh sejak para ahli unani dan !oma mencoba menjelaskan gunungapi sebagaiproduk pemanasan dan "badai" yang terjadi di dalam bumi. #ewasa ini seorang ahli geologi yang melihat $unung%esuvius akan dapat memberikan penjelasan yang lebih banyak dibanding apa yang pernah dijelaskan oleh Plini seniorpada &' (). Para ahli sekarang ini dapat memerikan komposisi, termasuk kandungan dan kelimpahan unsur-unsur jarangserta nisbah isotop di dalam lava. Walau demikian, para ahli itu masih belum dapat menjelaskan mengapa lava dapatberkomposisi seperti itu. Para ahli dewasa ini mampu menentukan umur letusan yang menghasilkan lava purba, namunmereka belum dapat menentukan kapan dan mengapa suatu gunungapi meletus. Para ahli itu telah mengetahuitemperatur, viskositas, dan kandungan gas dari magma namun mereka masih belum bisa menjawab pertanyaan dimanadan bagaimana magma terbentuk atau bagaimana magma dapat naik ke permukaan bumi. )ereka pun belum dapatmenjelaskan mengapa suatu gunungapi dapat meletus dengan cara yang demikian dramatis, sedangkan gunungapi yanglain meletus dengan relatif "tenang." Para ahli geofisika dapat mendeteksi gempabumi, perbedaan gravitasi bumi yang

relatif kecil, dan medan magnet bumi yang ada di bawah tubuh suatu gunungapi, namun mereka masih belum dapatmelukiskan seperti apa kamar magma itu, atau bahkan untuk menyatakan apakah kamar magma itu memang ada atautidak ada.

*lasan yang menyebabkan mengapa kita masih "mengabaikan" vulkanologi +volcanology, atau yang menyebabkanmengapa kemajuan-kemajuan yang telah dicapai dalam bidang vulkanologi begitu lambat dicapai, relatif mudah untukdiketahui. (alah satunya adalah karena hingga dewasa ini hanya sedikit proses magmatik yang dapat diamati secaralangsung oleh manusia sebagian besar proses hanya dapat diamati dari jarak jauh. (elain itu, apabila kita memilikikesempatan untuk mengamapi proses-proses magmatik secara langsung, itu juga tidak mudah dilakukan karena begitubanyak aspek yang terlibat dalam jalinan yang kompleks. Bahkan, sewaktu kita mencoba untuk memahami fenomenatersebut, kita menemukan kenyatan bahwa fenomena itu jauh lebih kompleks daripada yang diperkirakan semula.(ekarang, mari kita lihat sekilas sejarah perkembangan vulkanologi hingga sampai pada situasi yang kita hadapi sekarangini.

ebanyakan para ahli geologi baru meninggalkan ajaran Werner yang demikian berpengaruh pada sekitar dua abadyang lalu. *jaran itu antara lain mengatakan bahwa batuan kristalin terbentuk sebagai hasil presipitasi air yang ada dalamsebuah (amudra /niversal. Batuan primitif, atau batuan tertua, menurut Werner, merupakan produk proses kimia batuan-batuan itu antara lain granit +yang dianggap sebagai batuan paling tua, serpentinit, dan berbagai batuan kristalin berbutirkasar lainnya. (ebagian besar batuan itu diperkirakan terbentuk sebagai presipitat kimia. Batuan-batuan yang lebih muda,umumnya berupa batuan sedimen, diperkirakan terbentuk oleh material-material erosional dari batuan primitif itu. Batuan-batuan yang dimasukkan ke dalam kategori ini antara lain batugamping, gipsum, garam batu, batubara, basat, danobsidian. ategori batuan terakhir yang dianggap paling muda adalah batuan-batuan yang belum terkonsolidasi denganbaik seperti lanau, pasir, lempung, dan gambut. $unungapi, menurut Werner, merupakan sebuah anomali yang terbentuksebagai produk pembakaran magma di dalam bumi.

/ntunglah ada beberapa orang yang mencoba melakukan penelitian langsung terhadap batuan, terutama batuan-batuan yang ada di bagian tengah Perancis dan di sekitar 0dinburg +(kotlandia, yang pada akhirnya menghasilkan datadan tafsiran yang menyatakan bahwa batuan beku berasal dari material bertemperatur tinggi.

)enjelang akhir abad 12, beberapa ahli geologi mulai menyadari bahwa batuan basaltik adalah sama dengankebanyakan lava yang berasal dari gunungapi yang aktif pada waktu itu. Pada 1&34, #esmarest, yang melakukanpenelitian di sekitar *uvergne, menelusuri suatu lapisan basalt berstruktur kekar kolom yang berselingan dengan sedimendi sekitar 5lermont hingga akhirnya menuju sebuah kerucut tua yang terletak pada dataran tinggi yang ada disekitardaerah itu. #engan penemuaanya itu, #esmarest kemudian membuktikan bahwa basal berasal dari gunungapi dan bahwastruktur kekar kolom yang ada dalam tubuh basal itu terbenuk sebagai akibat pendinginan aliran lava. Walau demikian,#esmarest baru menerbitkan karya tulisnya pada 1&11, setelah dia mengunjungi $unung %esuvius untuk mencariberbagai bukti pendukung.

#esmarest juga mengamati bahwa basal tidak hanya terbentuk sebagai hasil letusan gunungapi-gunungapi yang adadi *uvergne. #ia mencatat adanya perubahan menerus dari basal hitam yang kemudian berubah menjadi trakhit danfonolit yang berwarna putih. Pada akhirnya dia menyimpulkan bahwa variasi batuan seperti itu mencerminkan jenjang- jenjang progresif dari pelelehan basemen berkomposisi granitik. #ia mengambil kesimpulan seperti itu karena diamenemukan bahwa banyak inklusi granit dalam lava sumbat gunungapi +volcanic plug yang disusun oleh batuan-batuantersebut di atas.

$uettard +1&67 menyadari bahwa bukit-bukit berbentuk kerucut yang ada di sekitar *uvergne dahulu merupakangunungapi dan bahwa basal yang ada di daerah itu memiliki banyak kemiripan dengan lava yang ada di %esuvius. Walau

7/26/2019 Williams & McBirney

http://slidepdf.com/reader/full/williams-mcbirney 2/3

demikian, $uettard berpendapat bahwa meskipun sebagian basal terkristalisasi dari fluida akuatik, namun apa yang dialihat keluar dari gunungapi merupakan produk pembakaran batubara atau minyakbumi yang terjadi di bawah bumi. Hal inisama dengan pendapat Werner. *pa yang dilakukan oleh $uettard, dan lebih-lebih #esmarest, merupakan salah satucontoh dimana gejala-gejala alami masa kini digunakan untuk menafsirkan batuan purba yang sesuai dengan prinsipHutton yang dikemudian hari dikenal sebagai pondasi pertama dari ilmu geologi8 "masa sekarang adalah kunci masalampau." Perlu juga dicatat bahwa dalam perjalanan penelitiannya, baik #esmarest maupun $uettard sama-sama

membuat sebuah gambar yang dapat dipandang sebagai peta geologi pertama yang berhasil melukiskan penyebaranbatuan, mineral, dan hori9on-hori9on pengandung fosil.Penelitian-penelitian yang dilakukan di bagian tengah Perancis itu kemudian dilakukan juga oleh sebagian

"gentlemen" di (kotlandia. :ames Hutton, seorang tabib dari 0dinburg, melakukan penelitian yang jauh lebih berartidibanding orang lain dengan cara membuat tafsiran baru mengenai asal-usul batuan beku. #engan menjelaskan bahwatubuh-tubuh batuan beku harus lebih muda dibanding batuan sedimen yang ditembusnya, dia kemudian mengangkangikonsep yang menyatakan bahwa batuan granitik terbentuk sebagai produk presipitasi air samudra. (ebagaimana#esmarest, Hutton menemukan adanya inklusi-inklusi yang rusak akibat pengaruh panas dan yang suatu saat terbawa kepermukaan dalam tubuh magma.#ia menemukan hubungan seperti itu dalam sebuah singkapan +gambar 1-7 yanghingga saat ini masih berdiri dengan kukuhnya di *rthur;s (eat, sebuah kompleks gunungapi yang telah terkikis erosi danterletak di dekat kota 0dinburg. :ames Hall, seorang teman :ames Hutton dan seorang guru besar geologi pada /niversityof 0dinburg, mengambil dolerit dari daerah yang pernah diteliti oleh Hutton serta batuan-batuan beku dari $unung 0tnadan %esuvius. #ia menyatakan bahwa jika batuan-batuan itu digabungkan di bawah temperatur tinggi dan kemudian

didinginkan, mereka akan membeku dan menghasilkan kristal-kristal seperti yang dapat ditemukan dalam batuan alami.Penelitiannya itu, diterbitkan pada 12<6, menandai lahirnya petrologi batuan beku eksperimental +e=perimental igneousrocks petrology.

#iantara para ahli geologi yang membantu penghancuran "teori >eptunis" untuk batuan beku, terdapat beberapamantan murid Werner sendiri seperti #;*ubuisson, von Humboldt, dan von Buch. #;*ubuisson mengunjungi *uvergnesegera setelah pergantian abad. *pa yang dia lihat di tempat itu tampaknya sesuai dengan ajaran Werner, namun dia jugamenemukan kenyataan bahwa banyak basal terletak di atas granit. ?leh karena itu, #;*ubuisson kemudian berpikir bahwa jika granit itu pertama kali dipresipitasikan dalam (amudra /niversal, dia tidak akan ditutupi oleh batubara dan vulkanismemenjadi tidak mungkin terjadi. (etelah itu, sebagaimana juga #esmarest, dia kemudian menelusuri lapisan basal hinggaakhirnya menemukan kerucut skoria yang mengindikasikan khuluk vulkanik dari basal dengan tidak meragukan lagi. #ia juga menemukan fragmen-framgen granit di dalam @e Puy, sumbat gunungapi dan volcanic neck, sehingga akhirnya diasampai pada kesimpulan bahwa bukan saja basal dan granitik itu merupakan batuan beku, namun gunungapi sendiriagaknya tidak terbentuk akibat pembakaran batubara di bawah bumi.

%on Humboldt dan von Buch, sewaktu melakukan penelitian terhadap sejumlah ranah gunungapi di 0ropa, epulauan5anary, dan *merika, menemukan bukti yang meyakinkan bahwa gunungapi bukan merupakan fenomena masa kini saja,melainkan juga terjadi di masa lalu, serta muncul pada lingkungan-lingkungan dimana batubara tidak mungkin ada.

(egera setelah doktrin ">eptunist" dapat digugurkan, misalnya dalam kasus asal-usul basal, maka para penentangdoktrin itu menjadi lebih mudah lagi untuk menjelaskan bahwa batuan-batuan yang semula dipandang sebagai endapanlaut juga merupakan batuan beku. (alah seorang diantara peneliti *uverge, (crope, pada 1276 menelurkan istilah"magma" untuk menamakan lelehan silikat alami dan merupakan material asal dari mana berbagai jenis batuan bekuberasal. #ia juga menekankanpentingnya gas yang terkandung dalam magma serta menyatakan bahwa pemuaian gasmerupakan salah satu faktor terpenting yang menyebabkan terjadinya letusan gunungapi.

Banyak penelitian yang baik dilakukan terhadap sejumlah individu gunungapi atau terhadap ranah gunungapi olehpara ahli geologi pada abad 1'. (alah satu diantaranya adalah penelitian yang dilakukan oleh #arwin +12AA terhadapkepulauan-kepulauan vulkanik yang ada di (amudra *tlantik dan (amudra Pasifik serta oleh Bunsen +1261 terhadapgunungapi-gunungapi yang ada di celand. Pemerian yang dibuat oleh $eikie +12'& terhadap gunungapi-gununapi purba

yang ada di Britania penelitian oleh CpiDuE +12&' terhadap $unung (antorin serta penelitian pionir oleh #ana +12'<terhadap gunungapi-gunungapi yang ada di Hawaii, meskipun kebanyakan masih bersifat deskriptif, banyak memberikansumbangan pemikiran yang telah mendorong peningkatan pengetahuan kita mengenai struktur dan aktivitas gunungapi.

(ejak awal abad 7<, para ahli geologi kemudian mengembangkan berbagai alat geokimia dan geofisika yangmemungkinkan mereka untuk mempelajari proses-proses magmatik yang terjadi di bawah permukaan. Berdirinya$eophysical @aboratory of the 5arnegie nstitution di Washington pada 1'<& telah mendorong dilakukannya berbagaipenelitian eksperimental yang pada gilirannya telah banyak meningkatkan pengetahuan kita mengenai batuan beku.(umbangan-sumbangan pemikiran yang diberikan oleh Bowen terhadap petrologi telah banyak diketahui. Walaudemikian, sebenarnya, banyak staf laboratorium itu, termasuk didalamnya #ay, *llen, Cenner, (hepherd, Washington, danFies, juga memberikan sumbangan pemikiran yang tidak sedikit untuk meningkatkan pengetahuan kita mengenaivulkanisme dan batuan vulkanik, mengenai gas vulkanik, mengenai mata air panas dan fumarola yang pada gilirannyamenjadi dasar bagi penafsiran proses-proses hidrotermal modern.

Geknik-teknik geofisika pertama kali digunakan oleh para ahli vulkanologi talia dengan cara mendirikan berbagai

stasiun seismograf pada sayap-sayap $unung %esuvius untuk mempelajari dan memprakirakan letusan gunung tersebut.emajuan yang cukup berarti disumbangkan oleh para ahli geofisika vulkanologi :epang seperti ?mori dan ahli-ahli

7/26/2019 Williams & McBirney

http://slidepdf.com/reader/full/williams-mcbirney 3/3

geofisika :epang lainnya yang memberikan butir-butir pengetahuan mengenai hubungan antara deformasi permukaandengan intrusi dan migrasi magma di dalam bumi. Penelitian lanjutan oleh )inikami dan peneliti-peneliti pembantunya distasiun pengamatan $unung *sama menunjukkan bahwa ada korelasi yang erat antara jenis-jenis gempabumi tertentudengan aktivitas gunungapi.

Banyak kemajuan dalam vulkanologi juga dirangsang oleh terjadinya letusan gunungapi yang dahsyat. @etusan$unung rakatau pada 1224 dan $unung %esuvius pada 1'<3, sebagai contoh, telah menimbulkan perdebatan yang

hangat di kalangan para ahli mengenai peranan relatif "gas-coring" dalam pembentukan depresi-depresi vulkanik. Hasilpenting dari perdebatan itu adalah diperolehnya pengetahuan mengenai asal-usul kawah gunungapi. @etusan $unungPElee pada 1'<7 membuka mata para ahli mengenai asal-usul kubah vulkanik dan lawina pijar +glowing avalanche yangberasosiasi dengannya, sedangkan letusan %alley of 1<.<<< (mokes, *laska, pada 1'17 membantu para ahli untukmeningkatkan pengetahuan mereka mengenai aliran piroklastik. @etusan $unung ilauea pada 1'7A menunjukkanperanan air tanah dalamletusan uap, sedangkan letusan $unung Be9ymianny +1'63 dan $unung *renal +1'&<meningkatkan pemahaman kita mengenai letusan miring.

Penelitian-penelitian laboratorium makin lama makin terasa penting artinya dalam meningkatkan pengetahuanvulkanologi, meskipun berbagai pengetahuan yang berasal dari hasil pengamatan terhadap letusan gunungapi masihtetap berperan sebagai sumber dasar yang melahirkan konsep-konsep baru. (ebagai contoh, konsep tentang khuluk danarti penting dari letusan base-surge baru dapat diketahui pada 1'36, setelah dilakukannya pengamatan terhadap $unungGaal di Cilipina. #emikian pula dengan konsep tentang letusan gunungapi bawah laut baru dapat diperoleh setelahdilakukannya pengamatan terhadap kelahiran gunungapi baru di (urtsey, celand.

emajuan pengetahuan gunungapi juga dipengaruhi oleh adanya kemajuan-kemajuan dalam bidang-bidang lain,khususnya dalam bidang oseanografi dan astrogeologi. #emikian pula, adanya kebutuhan untuk mendapatkansumberdaya geotermal dan endapan mineral vulkanogenik telah membuka alur-alur baru yang memungkinkan para ahliuntuk lebih memahami proses-proses hidrotermal, asal-usul endapan vulkanogenik, dan struktur bawah permukaan darigunungapi.

#i atas itu semua, dorongan paling kuat untuk mempelajari igneous processes berasal dari kesadaran akanpentingnya peranan pengetahuan tersebut dalam kerangka teori tektonik lempeng. )eskipun hubungan antara vulkanismedengan deformasi berskala besar masih tetap menjadi bahan perdebatan dan spekulasi, namun para ahli sepakat bahwagunungapi merupakan salah satu manifestasi paling jelas dari aktivitas bagian dalam bumi dan, apabila ditafsirkan dengansahih, akan dapat berperan sebagai satu-satunya cara untuk menguji konsep-konsep geofisika dan tektonik.