Materi IPA Gunung Berapi

GUNUNG BERAPI

Gunung berapi terbentuk dari magma, yaitu batuan cair yang terdalam di dalam bumi. Magma terbentuk akibat panasnya suhu di dalam interior bumi. Bagaimana proses terbentuknya gunung berapi? Menurut hasil analisa para ilmuwan, gunung berapi terbentuk karena adanya desakan-desakan dari dalam perut bumi. Adapun penyebab dari desakan itu sendiri, hingga kini para ilmuwan belum dapat memahaminya.

A.  Material Gunung Berapi

Saat meletus, gunung berapi mengeluarkan material-material yang terdiri dari lava, tepra, dan gas. Jenis dan jumlah material yang dikeluarkan saat letusan, bergantung pada komposisi magma yang ada dalam gunung berapi tersebut.

a.  Lava.

Batuan pijar meleleh yang terdapat di dalam perut bumi disebut dengan magma. Magma yang keluar dari gunung berapi saat terjadi letusan, disebut dengan lava. Bila magma bersifat cair (fluid), maka lava yang dihasilkannya akan mengalir dengan cepat di permukaan lereng gunung. Sambil mengalir, lava ini mendingin, dan akhirnya menjadi batuan beku dan membentuk kubah lava baru.

b.  Tepra

Disebut juga dengan material piroklastik (pyroclastic material). Gunung berapi yang memiliki kandungan magma yang kental (sticky), bila terjadi letusan yang eksplosif, akan menghasilkan aliran piroklastik (pyroclastic flow), atau di Indonesia biasa dikenal dengan istilah wedus gembel. Wedus gembel merupakan awan panas yang tersusun dari batu, debu, bara, dan gas, mengalir menuruni lereng gunung dengan kecepatan yang sangat tinggi, mencapai 300 km/jam. Ini kira-kira 2 kali kecepatan maksimal mobil sedan di jalan Tol! Semua benda yang dilaluinya akan hangus terbakar dan hancur.

c.   Gas

Gas dihasilkan pada letusan gunung berapi baik yang eksplosif maupun non eksplosif, biasanya dalam bentuk uap. Pelepasan gas yang tiba-tiba dengan tekanan yang sangat tinggi inilah yang menyebabkan terjadinya letusan. Gas yang banyak terkandung dalam gunung berapi antara lain adalah uap air (H2O), karbon dioksida (CO2), dan sulfur dioksida (SO2); sedangkan gas lainnya dalam jumlah kecil adalah Klorin (CL) dan Fluorin (F).

B.     Jenis-jenis Gunung Berapi (Volcano Types)

Berdasarkan proses pembentukannya, gunung berapi dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Gunung-api Rekahan (Fissure Volcano)

Gunung-api rekahan merupakan sebuah retakan panjang pada permukaan bumi dimana aliran magma keluar melalui retakan tersebut. Akibat retakan ini timbullah lapisan basal yang sangat tebal dan luasnya dapat mencapai ribuan kilometer persegi.
Contoh gunung-api yang cukup besar yang terbentuk dari proses ini adalah Plato Kolumbia di bagian barat-laut Amerika Serikat; dan Plato Deccan di India.

2. Gunung-api Perisai (Shield Volcano)

Gunung-api perisai bukan terbetuk dari letusan, melainkan lebih karena adanya aliran lava basal cair yang kemudian membeku. Karena lava basal bersifat tipis dan basah, aliran lava ini secara bertahap membentuk gundukan yang sangat landai, seperti perisai dengan landasan yang melebar luas. Gunung-api perisai ini ada yang besar, ada pula yang kecil, dan yang terbesarnya berkali-kali lebih besar dari gunung-api campuran yang paling besar.Gunung-api Mauna Loa dan Mauna Kea adalah contoh gunung-api terbesar yang terbentuk dari proses ini.

3. Gunung-api Kubah (Dome Volcano)

Kadang juga disebut kubah-sumbat (plug dome), terbuat dari lava kental mengandung asam yang keluar saat terjadi letusan. Lava ini mengisi lubang kawah di bagian puncak gunung. Lava yang mengeras pada kawah ini dapat menutup lubang pada dinding gunung, dan ini dapat mengakibatkan terjadinya ledakan. Gunung-api kubah umumnya memiliki sisi yang curam dan bentuk yang cembung.
Contoh gunung-api kubah ini diantaranya adalah Puncak Lassen di Sierra Nevada, dan Gunung Pelée di Martinique.

4. Kerucut Bara (Cinder Cone)

Merupakan gunung-api yang dibentuk terutama oleh bara basal dan abu vulkanik dari reruntuhan material piroklastik, atau dari material yang dikeluarkan pada saat terjadi letusan eksplosif. Karena dibentuk oleh serpihan material dan bukan dari lava, gunung ini mudah mengalami erosi, dan ukurannya pun relatif lebih kecil daripada gunung-api campuran. Gunung-api ini juga cenderung tidak bertahan lama, dibandingkan dengan gunung-api campuran yang terus bertambah lapisannya setiap kali terjadi letusan dari satu lubang.

5. Gunung-api Campuran (Composite Volcano)

Dikenal pula dengan nama gunung-api strato (stratovolcano), dibentuk oleh kombinasi aliran lava dan material piroklastik pada letusan eksplosif. Lapisan-lapisan lava yang bercampur dengan material piroklastik ini semakin lama semakin memadat dan terakumulasi menjadi lapisan massa baru. Gunung-api campuran umumnya berbentuk simetris dan mengerucut, dengan sisinya yang jauh lebih tinggi dan lebih curam dibanding gunung-api perisai.
Contoh gunung-api campuran ini adalah Gunung Fuji di Jepang, dan Gunung Etna di Sisilia.

6. Kaldera (Caldera)

Kaldera adalah suatu kawasan berbentuk bulat atau oval yang membentang rendah di tanah. Kawasan ini terbentuk pada saat tanah amblas akibat adanya letusan yang eksplosif. Letusan yang eksplosif dapat meledakkan bagian atas gunung, atau memuntahkan magma yang ada di dalam perut gunung. Kedua aksi ini sama-sama dapat menyebabkan gunung-api amblas. Diameter kaldera dapat berukuran lebih besar dari diameter gunung-api perisai.

C.  Letusan Gunung Berapi (Volcanic Eruptions)

     Letusan gunung berapi merupakan suatu pemandangan yang spektakuler. Pancaran lahar panas yang menyala-nyala memperlihatkan kepada kita betapa dahsyatnya kekuatan yang tersimpan dalam perut bumi kita ini.Dalam beberapa letusan, gumpalan awan besar naik ke atas gunung, dan sungai lava mengalir pada sisi-sisi gunung tersebut. Dalam letusan yang lain, abu merah panas dan bara api menyembur keluar dari puncak gunung, dan bongkahan batu-batu panas besar terlempar tinggi ke udara. Sebagian kecil letusan memiliki kekuatan yang sangat besar, begitu besar sehingga dapat memecah-belah gunung. Letusan gunung berapi kadang juga terjadi di pulau-pulau vulkanik. Pulau vulkanik sebenarnya merupakan bagian puncak dari gunung berapi yang terletak di dasar samudra. Gunung berapi ini terbentuk dari proses letusan yang terjadi secara berulang-ulang. Letusan lain dapat terjadi di sepanjang celah sempit di dasar samudra. Pada letusan semacam ini, lava mengalir dari celah tersebut, dan membentuk dasar kedalaman tertentu, suhu panas ini sangat tinggi sehingga mampu melelehkan batu-batuan di dalam bumi. Saat batuan ini meleleh, dihasilkanlah gas yang kemudian bercampur dengan magma. Sebagian besar magma terbentuk pada kedalaman 60 hingga 160 km di bawah permukaan bumi. Sebagian lainnya terbentuk pada kedalaman 24 hingga 48 km. Magma yang mengandung gas, sedikit demi sedikit naik ke permukaan karena massanya yang lebih ringan dibanding batu-batuan padat di sekelilingnya. Saat magma naik, magma tersebut melelehkan batu-batuan di dekatnya sehingga terbentuklah kabin yang besar pada kedalaman sekitar 3 km dari permukaan. Kabin magma (magma chamber) inilah yang merupakan gudang (reservoir) darimana letusan material-material vulkanik berasal. Magma yang mengandung gas dalam kabin magma berada dalam kondisi di bawah tekanan batu-batuan berat yang mengelilinginya. Tekanan ini menyebabkan magma meletus atau melelehkan conduit (saluran) pada bagian batuan yang rapuh atau retak. Magma bergerak keluar melalui saluran ini menuju ke permukaan. Saat magma mendekati permukaan, kandungan gas di dalamnya terlepas. Gas dan magma ini bersama-sama meledak dan membentuk lubang yang disebut lubang utama (central vent). Sebagian besar magma dan material vulkanik lainnya kemudian menyembur keluar melalui lubang ini. Setelah semburan berhenti, kawah (crater) yang menyerupai mangkuk biasanya terbentuk pada bagian puncak gunung berapi. Sementara lubang utama terdapat di dasar kawah tersebut. Setelah gunung berapi terbentuk, tidak semua magma yang muncul pada letusan berikutnya naik sampai ke permukaan melalui lubang utama. Saat magma naik, sebagian mungkin terpecah melalui retakan dinding atau bercabang melalui saluran yang lebih kecil. Magma yang melalui saluran ini mungkin akan keluar melalui lubang lain yang terbentuk pada sisi gunung, atau mungkin juga tetap berada di bawah permukaan.

D.     Jenis Letusan Gunung Berapi

a.       Letusan Plinial

Merupakan jenis letusan dahsyat yang mengakibatkan kerusakan parah terhadap wilayah di sekitarnya. Letusan ini pulalah yang telah mengubur kota Pompeii dan Herculaneam. Magma pada letusan Plinial sangat kental dan memiliki kandungan gas yang sangat tinggi. Material piroklastik yang dihasilkan dalam letusan ini dapat terlempar sampai setinggi 48 km di udara, dengan kecepatan ratusan kilometer per detik.Letusan Plinial dapat berlangsung selama beberapa jam, atau bahkan beberapa hari, dan mengeluarkan asap tebal yang membubung tinggi di udara. Material vulkanik yang terkandung dalam asap ini berjatuhan di wilayah-wilayah sekitar gunung tersebut. Kadang bukan hanya di satu sisi, tergantung dari arah angin yang menerbangkannya. Tambahan lagi, letusan Plinian dapat mengeluarkan aliran lava yang bergerak sangat cepat dan memusnahkan apa pun yang dilaluinya.

b.       Letusan Hawaiian

Secara umum, letusan jenis ini tidak terlalu eksplosif juga tidak terlalu merusak. Letusan ini tidak memancarkan terlalu banyak material piroklastik ke udara, melainkan lebih banyak mengeluarkan lava yang tidak terlalu kental dengan kandungan gas rendah. Lava mengalir dengan bermacam cara, namun yang paling menarik adalah air mancur api, yang sesuai namanya memang merupakan air mancur lava berwarna oranye terang yang memancar setinggi ratusan meter ke udara, kadang hanya terjadi sesaat, kadang juga bisa beberapa jam. Cara lainnya yang juga sering dijumpai adalah lava mengalir secara teratur dari satu lubang, yang akhirnya membentuk danau atau kolam lava pada kawah atau cekungan lainnya.Lava yang mengalir dan memancar dari air mancur api dapat merusak tanaman dan pepohonan di sekitarnya, namun gerakannya cukup lamban sehingga memungkinkan penduduk sekitar untuk mengungsi dan menyelamatkan diri. Letusan ini dinamakan Letusan Hawaii karena jenis letusan ini memang umum dijumpai pada pegunungan berapi di Kepulauan Hawaii.

c.       Letusan Strombolian

Jenis letusan ini cukup menarik perhatian meskipun tidak terlalu berbahaya. Letusan ini mengeluarkan sejumlah kecil lava yang menjulang setinggi 15 hingga 90 meter ke udara, dengan letupan-letupan pendek. Lava cukup kental, sehingga tekanan gas harus terlebih dulu meningkat sebelum mampu mendesak material-material terbang ke udara. Ledakan-ledakan yang teratur pada letusan ini dapat menimbulkan bunyi dentuman seperti suara bom, namun letusannya relatif kecil.Letusan Strombolian, secara umum tidak menghasilkan aliran lava, namun sebagian lava mungkin akan menyertai proses letusan. Letusan ini juga mengeluarkan sejumlah kecil abu tepra.

d.       Letusan Vulkanian

Seperti halnya letusan Strombolian, letusan Vulkanian juga disertai dengan ledakan-ledakan pendek. Namun diameter asap yang membubung ke udara pada letusan ini biasanya lebih besar dibanding pada letusan Strombolian, dan asap ini sebagian besar tersusun oleh material piroklastik. Ledakan diawali dengan keluarnya magma kental dengan kandungan gas yang tinggi, dimana sebagian kecil tekanan gas mendorong magma terlempar ke udara.Selain abu tepra, letusan Vulkanian juga meluncurkan gumpalan-gumpalan piroklastik seukuran bola sepak ke udara. Umumnya, letusan Vulkanian ini tidak disertai dengan aliran lava.

e.       Letusan Hidrovulkanik

Bila letusan gunung berapi terjadi di dekat samudra, awan mendung, atau wilayah lembab lainnya, interaksi antara magma dan air dapat menciptakan gumpalan asap yang unik. Sebenarnya dalam proses ini magma yang panas memanaskan air sehingga menjadi uap. Perubahan bentuk yang cepat dari air ke uap dapat menyebabkan ledakan dalam partikel-partikel air, yang dapat memecahkan material piroklastik, dan kemudian menciptakan debu api.Letusan hidrovulkanik sangat bervariasi. Sebagian lebih banyak diwarnai oleh letupan-letupan pendek, sebagian lainnya ditandai dengan munculnya bubungan asap yang bertahan selama beberapa saat. Letusan ini juga dapat melelehkan salju dalam skala besar, yang mengakibatkan terjadinya tanah longsor dan banjir bandang.

f.        Letusan Rekahan (Fissure Eruptions)

Tidak semua letusan gunung berapi dimulai dengan ledakan yang disebabkan oleh tekanan gas. Letusan rekahan terjadi apabila magma mengalir ke atas melalui celah-celah di tanah dan bocor keluar ke permukaan. Ini seringkali terjadi pada lokasi dimana pergeseran lempeng menimbulkan retakan besar di penampang bumi, dan mungkin juga menciptakan landasan gunung berapi dengan sebuah lubang di bagian tengahnya.Letusan rekahan ditandai dengan adanya tirai api, sebuah tirai yang memuntahkan lava ke atas permukaan tanah. Letusan rekahan dapat mengeluarkan aliran lava yang sangat berat, meskipun lavanya sendiri umumnya bergerak dengan sangat lamban.