Kubah Lava

KUBAH LAVA

Magma yang sudah sampai di permukaan dapat mengalir turun ke lereng atau langsung membeku di puncak. Untuk lava yang bersifat sangat cair proses pembekuan di permukaan berjalan lambat dan endapannya dikenal sebagai “lava flow” atau “coulee” umumnya lava basalt mempunyai perilaku itu. Volume dan kekentalan menentukan jarak jangkau aliran lava yang bervariasi dari antara 3 sampai 25 km dan dapat mencapai lebih dari 100 km. Lava kental (trakitik atau riolitik), jarak jangkau alirannya tidak lebih dari 2-3 km dengan ketebalan 100-an m.

Pada gunungapi dengan magma yang cukup kental, lava membentuk apa yang disebut “lava block”, bongkahan lava dengan permukaan tidak teratur. Dalam posisi tertentu, apabila kecepatan keluarnya lava cukup lambat, lava dapat langsung tertumpuk di permukaan kemudian membeku membentuk kubah lava atau “dome”. Dapat dililiat bahwa antara kekentalan lava dan sifat alirannya ada hubungannya yaitu aliran yang sangat encer dengan jarak jangkau yang panjang dengan ketebalan kecil, sampai aliran sangat kental dengan jarak jangkau pendek, bahkan hanya berupa kubah dengan ketebalan yang besar. Lava yang sangat kental dapat membeku begitu sampai permukaan membentuk “sumbat lava”.

Aliran lava Merapi menempati posisi transisi antara aliran lava fluida dan pembentukan sumbat lava. Apabila lava keluar dan menempati suatu posisi yang miring, misalnya di pinggir kawah utama, lava akan membentuk “lidah lava” karena proses aliran lava sangat pelan yang kemudian cepat membeku. Apabila lava keluar pada permukaan yang datar, kubah lava Merapi akan berbentuk tempurung terbalik dengan sisi-sisi yang relatif simetris. Kubah lava mempunyai bentuk yang khas yaitu simetris dinyatakan sebagai relasi antara tinggi kubah dan jari-jari kubah. Relasi tersebut tetap dan tidak tergantung dari volume kubah yang terbentuk. Dari data foto kubah yang terbentuk pada bulan Januari 1992, kubah Merapi mempunyai relasi tinggi (H) dan jari-jari dasar (R) = 4.8. Semakin kental magma semakin besar nilai relasi H/R. Pada proses pembentukan lidah lava, ketinggian kubah bertambah secara perlahan contohnya pada 1994, saat panjang kubah berkembang dari 300 m menjadi sekitar 460 m, tinggi kubah hanya bertambah dari 32 m menjadi 47 m. Perkembangan panjang kubah lebih cepat sekitar 10 kali lipat dari perkembangan tinggi kubah.

Pembentukan kubah lava Merapi terjadi dalam laju yang bervariasi. Dalam masa krisis atau biasanya dalam beberapa bulan sesudah terjadi letusan, arus keluarnya lava cukup lancar dan pembentukan kubah lava terjadi dalam laju yang cepat. Dalam beberapa kasus, pertumbuhan kubah lava terjadi secara perlahan. Sebagai contoh pada periode Maret-April 1994, pertumbuhan terjadi secara lambat dengan laju keluar lava sebesar 6.500 m3 per hari. Pada periode Mei-Juni 1994, pertumbuhan terjadi lebih cepat dengan laju keluar lava sebesar 17.000 m3 per hari. Laju keluar lava Merapi dalam pembentukan kubah lava selama ini, sejauh pernah teramati, tidak pernah melebihi 20.000 m3 per hari.

Kubah lava Merapi, yang berbentuk lidah lava maupun kubah simetris, mempunyai bagian luar (kulit) berwarna hitam yang keras tersusun dari batuan lava beku disebut kerak dengan tebal 1 -2 m. Apabila terbuka lava terlihat masih merah membara. Bagian dalam bersifat sedikit liat dengan suhu yang tinggi menunjukan masih terjadi suplai magma baru dan akan terjadi proses deformasi kubah lava. Apabila tidak ada suplai baru, lama kelamaan kubah akan membeku seluruhnya dan proses perubahan bentuknya terhenti.

Proses deformasi kubah merupakan proses perubahan bentuk kubah karena ada tambahan lava atau proses “mengalir” dari lava di dalamnya. Pada lava Merapi proses pembentukan lidah terjadi karena bagian dalam kubah masih Liat. Magma yang masih liat cenderung bergerak sehingga menambah panjang lidah lava. Pada saat bergerak, kulit atau kerak kubah mengalami perubahan morfologi karena ada aliran di dalamnya. Kadangkadang teramati juga bahwa morfologi kubah tidak berubah banyak tetapi panjang kubah bertambah. Pada saat ekor kubah (bagian ujung bawah lidah kubah) membeku maka proses perkembangan panjang kubah berhenti. Pada saat tersebut tinggi kubah pada bagian atasnya akan bertambah karena magma yang terus keluar secara perlahan. Pada fase awal pembentukan kubah (lidah lava) perubahan bentuk kubah hanya berupa pertambahan panjangnya dan tinggi kubah tidak akan berubah. Proses dalam fase awal ini dapat berjalan beberapa bulan. Fase berikutnya yaitu panjang dan tinggi kubah bertambah. Fase ketiga yaitu tinggi kubah bertambah tapi panjangnya tetap.

Perkembangan tinggi kubah tidak akan berlangsung terus menerus dengan laju yang sama walaupun suplai magma terus bertambah. Dapat dibayangkan bahwa pada saat kubah bertambah tingginya, tekanan litostatik didasar kubah juga bertambah demikian sehingga magma juga harus melakukan usaha yang lebih besar untuk mengangkat kubah di atasnya. Itulah sebabnya, semakin lama pertambahan tinggi kubah semakin lambat. Pada fase ini tubuh kubah cenderung akan lebih gemuk karena magma/lava akan cenderung menekan ke sisi-sisi sampingnya. Pada suatu saat tercapai ketinggian tertentu, di mana pada dasar kubah bekerja tekanan lithostatik material kubah yang setara dengan tekanan magma yang berada di bawah kubah. Pada situasi tersebut pertumbuhan kubah akan berhenti. Uraian ini berarti bahwa pada saat perkembangan kubah berhenti bukan berarti suplai magma yang keluar terhenti, hanya saja ada kemungkinan tekanan magma tidak cukup lagi mampu meningkatkan besarnya kubah.

Fase kritis dalam hubungannya dengan bahaya gugurnya kubah terjadi pada saat perkembangan kubah melambat dan tinggi kubah tidak bertambah lagi. Pada fase ini tekanan dari bawah akan terkumulasi. Apabila proses akumulasi cepat, maka pada saat tertentu tekanan litostatik tidak dapat lagi menahan tekanan dari bawah yang dapat mengakibatkan gugurnya kubah. Begitu kubah gugur maka tekanan magma yang semula terimbangi oleh tekanan litostatik tubuh kubah secara mendadak kehilangan tekanan penahannya sehingga terjadi letusan. Apabila fase kritis tersebut terlewati, maka kubah akan membeku dan kubah menjadi cukup kuat untuk menahan laju keluarnya magma baru. Maka proses berikutnya adalah bahwa magma akan mencari jalan keluar baru yang biasanya disamping kubah yang telah terbentuk.

Kubah yang sudah membeku dapat gugur, sebagaimana yang terjadi pada kubah lava yang terbentuk tahun 1957 telah gugur karena terdesak oleh magma yang keluar pada menjelang letusan tahun 1998. Desakan magma dari bawah merupakan faktor yang penting untuk menggugurkan sebuah kubah lava yang telah beku (= tidak aktif lagi). Proses yang teramati di Merapi yaitu bahwa magma dapat terpaksa menerobos keluar dengan mendesak kubah lava yang di atasnya apabila kawah memang sudah penuh oleh material lava. Dalam mencari jalan keluar, kubah lava lama dapat menjadi titik-titik lemah bagi keluarnya magma baru ke permukaan.

Pengaruh hujan besar artinya bagi kestabilan kubah lava. Hal ini berlaku hanya pada kubah lava aktif. Sedangkan untuk kubah lama, intensitas curah hujan yang tinggi hanya akan mengkikis permukaannya atau kalaupun sampai merontokkan kubah, proses runtuhnya kubah akan berlangsung mulai dari permukaan. Lain halnya untuk kubah lava aktif, air hujan yang meresap masuk ke dalam kubah lava akan menemui suhu kubah yang tinggi dan segera berubah menjadi uap dengan tekanan yang tinggi. Tekanan uap air tersebut mengurangi daya ikat antara material di dalam kubah yang dapat mempermudah terjadinya longsoran. Berbeda dengan pengaruh hujan pada kubah lava lama, pada kubah aktif hujan menyebabkan longsoran yang prosesnya berlangsung dari dalam kubah. Kejadian longsoran kubah aktif semacam ini tidak perlu didahului oleh munculnya gempa-gempa karena semua proses terjadi di bagian permukaan dan dapat berlangsung secara cepat.

Sketsa karakteristik pembentukan kubah dan proses terjadinya awanpanas. Perbandingan antara kejadian tahun 1992 dan tahun 1994 (Ratdomopurbo,2000).

Faktor lain yang mempengaruhi kestabilan kubah adalah gravitasi. Hampir seluruh kubah lava di puncak Merapi berbentuk kubah lava. Tubuh kubah terutama 2/3 bagian ke bawah menempel pada lereng dengan kemiringan sekitar 380. Kubah tidak meluncur ke bawah karena tubuhnya terikat oleh yang 1/3 bagian atas, yang biasanya tidak pada posisi miring, dan oleh gaya gesek antara kubah dan lereng. Gaya yang mendorong kubah untuk longsor adalah komponen gaya dari beratnya sendiri yang sejajar dengan lereng. Apabila kubah masih berkembang komponen gaya berat tersebut akan dapat menjadi besar dan dapat melebihi gaya gesek lereng sehingga longsoran dapat terjadi. Untuk kubah yang tidak berkembang lagi, atau sudah diam beberapa bulan lamanya, apabila tidak terjadi hujan dan tidak ada dorongan dari magma dari dalam maka tidak terjadi longsoran kubah. Hal ini berarti bahwa faktor gravitasi secara sendirian tidak berpengaruh banyak dalam longsoran kubah.

Comments

comments

Comments for this post are closed.