Letusan tipe Plinian merupakan tipe letusan gunungapi yang berawal dari Letusan Gunungapi Vesuvius tahun 79 Masehi berdasarkan cerita Pliny the Younger. Tipe letusan ini merupakan letusan yang paling dahsyat di antara tipe letusan gunungapi lainnya. Sering terjadi secara tiba-tiba setelah mengalami masa istirahat yang sangat panjang.
Letusan tipe Plinian terjadi ketika magma yang sangat kental dengan kandungan gas tinggi menyemburkan material letusan hingga mencapai stratosfir dan menyebabkan perubahan iklim secara global, seperti pada kejadian letusan Tambora tahun 1815. Abu letusan, aliran abu dan aliran piroklastika ( nuees ardentes ) sangat dominan dalam tipe letusan ini. Lava terbentuk pada fase akhir letusan.
Letusan dapat berlangsung sangat singkat, kurang dari 1hari, atau beberapa hari hingga bulan. Letusan yang berlangsung lama dimulai dengan pembentukan letusan abu dan disertai aliran piroklastika. Karena volume magma yang dikeluarkan sangat besar, tubuh gunungapi bagian atas runtuh sehingga membentuk kaldera ( kawah besar dengan diameter lebih dari 2km). Abu letusan dapat menyebar hingga daerah yang sangat luas. Letusan ini sering disertai suara letusan yang sangat keras, seperti kejadian letusan Krakatau tahun 1883.
Beberapa letusan gunungapi yang memiliki karakteristik sama dengan tipe Plinian, di antaranya adalah Krakatau, Indonesia tahun 1883; St. Helens ( fase letusan lanjutan setelah letusan tipe Pelean), Amerika tahun 1980; Tambora, Indonesia tahun 1815; Tarumae, Jepang tahun 1739; Santorini, Yunani tahun 1645 sebelum Masehi; Crater Lake tahun 4860 Sebelum Masehi.
Ciri-Ciri Letusan Plinian :
Tekanan gas sangat kuat
Lavanya cair
Melemparkan/membobol kepundan
Membentuk kaldera
Letusan hingga ketinggian 80 km
Plinian eruptions are marked by their similarity to the eruption of Mount Vesuvius in AD 79 as described in a letter written by Pliny the Younger. Plinian eruptions are probably the most explosive and powerfull of all. They often start suddenly and unexpectedly after a long quiet period. Plinian eruptions occur when on utmost viscous magma containing a lot of gas exploded in the dept of the volcano and blew out volcanic material very high into the stratosphere. This, may result in climate changes, such as during the 1815 eruption of Tambor. Ashfalls, ashflows and pyroclastic flows ( nuees ardentes ) predominote. Lava flows may be emitted as the eruption ends. Short eruptions may lost less than a day. Longer events may take several days to months. The longer eruptions began with production of clouds of volcanic asg, accompanied by pyroclastic flows. The amount of magma erupted can be so large that the top of the volcano may cllapse, resulting in a caldera formation. Fire ash deposit can be distributed over large areas. Plinian eruptions are often accompanied by loud noise, such as of Krakatau in 1883. The examples of large Plinian eruptions resulting in formation of a caldera are the 1815 eruption of Mount Tambora and 1883 Krakatau eruption in Indonesia; the 1980 eruuption of Mount St.Helens ( initiated by Pelean and then presecuted by Plinian eruption ); the 1645 & 1739 eruptions of Mount Termos in Japan, also from Santorini in Greece which erupted in the 4860 BC that formed the Crater Lake and the 1645 BC eruption.
Terminologi letusan tipe Vulcanian pertama kali dikemukakan Giuseppe Mercalli, yang menyaksikan suatu letsan di Pulau Vulcano pada tahun 1888-1890. Letusan tipe Vulcanian biasanya dimulai dengan letusan freatomagmatik yang menghasilkan suara dentuman sangat keras sebagai akibat terjadinya iteraksi magma dan air di bawah permukaan. Tipe ini biasanya diikuti dengan letusan besar melalui lubang kepundan dan kolam letusan berwarna gelap yang melemparkan material letusan campuran antara material tua yang terbongkar dengan materialmagmatik. Kolom letusan selanjutnya berubah warna menjadi abu-abu muda seperti kolom letusan tipe Plinian. Fase letusan ini disertai dengan pembentukan lava kental yang mengandung gas dan menghasilkan abu gunungapi, dan aliran piroklastika. Contoh tipe letusan ini pernah terjadi pada letusan gungapi Fuege di Guatemala 1944, Agustine di Alaska 1976, dan Sankurajima di Jepang 1985.
Material letusan tersebut tersebar dalam kawasan yang lebih luas dibandingkan dengan tipe letusan Hawaiian dan Strombolian. Batuan piroklastik dan surge membentuk kerucut gunungapi, sedangkan abu letusan menutupi kawasan yang cukup luas. Fase akhir letusan ditandai dengan keluarnya lelehan lava. Tipe letusan ini mampu melemparkan blok batuan ukuran beberapa meter sejauh ratusan meter hingga beberapa kilometer. letusan tipe Vulcanian dapat mengancam keselamatan manusia dalam jarak ratusan meter dari pusat letusan. Salahh satu ciri utama tipe letusan ini adalah terbentuknya bom kerak roti dengan ukuran 2-3 m.
Ciri-ciri Letusan Tipe Vulcanian :
Mengeluarkan material padat seperti bom, abu, lapili, dan material cair
Awan dan debu membentuk bunga kol
Tekanan gas gas sedang
Lavanya agak cair
Contoh Letusan Tipe Vulcanian :
Tipe vulkano kuat : G. Vesuvius dan G. Etna
Tipe vulkano sedang : Gunung kelud dan G. Anak Bromo
Tipe vulkano lemah : Gunung Bromo dan Gunung Raung
The term Vulcanian was first used by Giuseppe Mercalli, witnessng the 1988-1890 eruptions on the island of Volcano. Vulcanian eruptions ussually commence with phreatomagmatic eruptions which can be extremely noisy due to the rising magma heating water in the ground. This is ussually followed by the explosive throat clearing of the vent and the eruption coloumn is dirty grey to black as old weathered rocks are blasted out of the vent. As the vent is clear, further ash clouds become grey-white and creamy in colour, with convulations of the ash similar to those of Plinian eruptions. This phase is followed with production of viscous lava containing high amounts of gas, glassy volcanic ash and pyroclastic flows. Examples of the eruptions are Fuego in Guatemala 1944, Augustine in Alaska 1976 and Sakurajima volcano in Japan 1985. The tephra is dispersed over wider areas that from effusive Hawaiian or Strombolian-eruptions. The pyroclastic rock and the base surge deposits form an ash volcanic cone, while the ash covers a large surrounding area. The eruption ends with a flow of vicous lava. Vulcanian eruptions may throw large meter-size blocks several hundred meters, occasionally up to several kilometers. Vuulcanian eruptions are dangerous to people within several hundred meters from the vent. One of typical characteristics of this eruption type is the breadcrust bomb. These can blocks often 2 to 3 meters in dimension.
Letusan tipe Strombolian merupakan tipe letusan gunungapi berenergi rendah yang diadopsi dari letusan Gunungapi Stromboli di Italia. Letusan Gunungapi Stromboli menyemburkan material pijar berupa lapili dan bom lava beberap meter hingga ratusan meter ke udara. Volume material letusan kecil hingga sedang dengan kekuatan letusan yang sporadis.
Material letusan berwarna merah ketika tersemburkan dari kawah tetapi menjadi kehitaman ketika mulai mengalami pendinginan dan menjadi batuan padat. Material letusan terakumulasi di sekitar pusat letusan dan membentuk kerucut sinder, Lava Basaltik mengalir dalam jarak yang cukup pendek dan tebal seperti yang terjadi pada letusan tipe Hawaiian, letusan tipe Strombolian tidak menghaslkan aliran piroklastika.
Kandungan gas berbentuk gelembung, yang dinamakan stug berkembang menjadi besar dan muncul melalui pipda kepunden dan menyembur di permukaan sehingga tekanannya menjadi berkurang. Setiap letusan selalu mengeluarkan gas gunungapi, kadang-kadang selama beberapa menit. Gas slug dapat terbentuk pada kedalaman 3 km sehingga sulit diprediksi.
Aktifitas letusan tipe Strombolan berlangsung cukup lama karena sistem kepunden tidak dipengaruhi oleh aktifitas letusan sehingga letusan dapat terjadi berulang-ulang. Sebagai contoh, letusan Gu release volcanic gases, sometimenungapi Paricutin yang berlangsung secara menerus antara tahun 1943-1952. Letusan tipe Strombolian di Gunungapi Erebus, Antartika berlangsung selama beberapa dekade. Sementara itu, letusan di Gunungapi Stromboli berlangsung ribuan tahun.
Ciri-ciri Tipe Letusan Strombolian :
Memuntahkan material bom, lapili, dan abu
Letusan terjadi pada interval waktu yang sama
Tekanan gas rendah
Magmanya sangat cair
Strombolian eruptions are relatively low-level volcanic eruptions. This type of eruption was named after the Italian volcano named Stromboli. These eruptions consist of ejection of incandecent cinder, lapili and lava bombs to altritudes of tens to hundreds of meters. They are small to medium in volume, with sporadic scale of eruption. The tephra typically glows red when it is thrown from the vent, but as it surface cools, it become dark to black colour when it solidify. The tephra accumulations in the vicinity of the vent, forming a cinder cone. The basaltic lava flows down in a shorter distance and become thicker, than the corresponding Hawaiian eruptions: it may or may not be accompanied by production of pyroclastic rock. The gas coalesces into bubbles, called slugs, and grow large enough to rise through the magma coloumn, bursing near the top due to decrase in pressure and throwing magma into the air. Each episode thus releases volcanic gases, sometimes as frequently as a few minutes apart. Gas slug can form as deep as 3 kilometers, therefore it is difficult to predict.
Strombolian eruptive activity can be very long-lasting because the conduit system is not affected by eruptive activity, so that the eruption can repeatedly occur. For example, the Paricutin volcano erupted continuously between 11943-1952. Mount Erebus, Antarticua has produced Strombolian eruptions for at least many decades, and Strombolo itself has been producing Stromboloan eruptions dor several thousand years.
Gunung berapi memancarkan aerosol sulfat yang memantulkan sinar matahari yang masuk, mendinginkan planet ini. Sebuah letusan gunung berapi besar seperti letusan Pinatubo pada tahun 1991 dapat memiliki efek pendinginan global dari 0,1 ° -0.3 ° C selama beberapa tahun ( Robock 1994 , Zielinski 2000 ).
Namun, mega-letusan atau serangkaian letusan dapat memiliki efek pendinginan yang membutuhkan waktu puluhan tahun untuk beristirahat, memberikan efek pemanasan yang dapat dirasakan. Zielinski 2000 mempelajari gunung yang meletus di masa lalu, khususnya selama beberapa abad terakhir:
Gambar 1: Perturbasi di kedalaman optik rata-rata tahunan dari letusan gunung berapi
Zielinksi menyimpulkan “tidak adanya vulkanisme climatically efektif pada tahun 1920 periode sampai awal 1950-an tidak diragukan lagi mengkontribusikan kondisi hangat keseluruh wilayah selama dekade-dekade.” ( Zielinski 2000 ).
Hal ini ditegaskan oleh Hegerl 2003 yang menemukan:
“Awal pemanasan abad ke-20 ini disebabkan gabungan dari pemanasan rumah kaca, kontribusi pasti dari matahari memaksa, dan pemulihan dari periode sebelumnya dari vulkanisme berat”
“Kurangnya vulkanisme selama periode 1925-1960 dapat menjelaskan, setidaknya sebagian, untuk tren pemanasan yang diamati dalam periode ini”. Bertrand sedang menyelidiki efek dari pengaruh matahari dan vulkanik pada iklim dan menyimpulkan “ini jelas tidak cukup untuk menjelaskan observasi pemanasan abad ke-20 dan lebih khusus lagi tren pemanasan yang dimulai pada awal tahun 1970-an”.
Singkatnya, kurangnya aktivitas gunung berapi memiliki beberapa bagian dalam kenaikan suhu selama paruh pertama abad ke-20. Namun, telah memainkan bagian kecil dalam tren pemanasan global modern yang dimulai pada 1970-an. Foster dan Rahmstorf (2011)menggunakan pendekatan regresi linier berganda untuk menyaring efek dari aktivitas gunung berapi dan matahari, dan El Nino Southern Oscillation (ENSO ). Mereka menemukan bahwa aktivitas gunung berapi, yang diukur dengan aerosol Data ketebalan optik (AOD) hanya disebabkan antara 0,02 dan 0,04 ° C per dekade pemanasan dari tahun 1979 hingga 2010 (Tabel 1, Gambar 2), atau sekitar 0,06-0,12 ° C pemanasan permukaan dan troposfer yang lebih rendah, repsectively, sejak tahun 1979 (dari sekitar 0,5 ° C diamati pemanasan pada permukaan).
Tabel 1: Tren ° C / dekade komponen sinyal karena MEI, AOD dan TSI dalam regresi suhu global, untuk masing-masing dari lima catatan suhu 1979-2010.
Gambar 2: Pengaruh faktor eksogen pada temperatur global untuk GISS (biru) dan data RSS (merah). (A) MEI; (B) AOD; (C) TSI.
Seperti Foster dan Rahmstorf, Lean dan Rind (2008) melakukan regresi linier berganda pada data suhu, dan menemukan bahwa meskipun aktivitas gunung berapi dapat mencapai sekitar 10% dari pemanasan global yang diamati 1979-2005, antara 1889 dan 2006 aktivitas gunung berapi memiliki efek pendinginan bersih kecil di suhu global. Dengan demikian gunung berapi belum menyebabkan pemanasan global jangka panjang selama abad yang lalu, dan dapat menjelaskan hanya sebagian kecil dari pemanasan selama 25 tahun terakhir.
Sejumlah penelitian telah menggunakan berbagai pendekatan statistik dan fisikuntuk menentukan kontribusi gas rumah kaca dan efek lainnya terhadap pemanasan global yang diamati, seperti Foster & Rahmstorf dan Lean & Rind. Dan seperti studi tersebut, mereka menemukan bahwa gunung berapi memiliki kontribusi yang relatif kecil terhadap pemanasan global, dan pada kenyataannya, kemungkinan memiliki efek pendinginan bersih selama 50-65 tahun terakhir (Gambar 3)
Volcanoes emit sulfate aerosols which reflect incoming sunlight, cooling the planet. A large volcanic eruption such as the Pinatubo eruption in 1991 can have a global cooling effect of 0.1°–0.3°C for several years (Robock 1994, Zielinski 2000).
However, mega-eruptions or a series of eruptions can have a cooling effect that take decades to wear off, giving a perceived warming effect. Zielinski 2000 studies past volcanoes, particularly over the past few centuries:
Figure 1: Perturbations in the mean annual optical depth from volcanic eruptions
Zielinksi concluded “the lack of any climatically effective volcanism in the period 1920s to early 1950s undoubtedly contributed to the overall warm conditions during those decades.” (Zielinski 2000).
“early 20th century warming is attributed to a composite of greenhouse warming, an uncertain contribution from solar forcing, and a recovery from a previous period of heavy volcanism”
“the lack of volcanism during the period 1925-1960 could account, at least partly, for the observed warming trend in this period”. Bertrand was investigating the effect of solar and volcanic influence on climate and concluded “these are clearly not sufficient to explain the observed 20th century warming and more specifically the warming trend which started at the beginning of the 1970s”.
In short, a lack of volcanic activity had some part in temperature rise over the first half of the 20th century. However, it has played little part in the modern global warming trend that began in the 1970s. Foster and Rahmstorf (2011) used a multiple linear regression approach to filter out the effects of volcanic and solar activity, and the El Niño Southern Oscillation (ENSO). They found that volcanic activity, as measured by aerosol optical thickness data (AOD) has only caused between 0.02 and 0.04°C per decade warming from 1979 through 2010 (Table 1, Figure 2), or about 0.06 to 0.12°C warming of the surface and lower troposphere, repsectively, since 1979 (out of approximately 0.5°C observed surface warming).
Table 1: Trends in °C/decade of the signal components due to MEI, AOD and TSI in the regression of global temperature, for each of the five temperature records from 1979 to 2010.
Figure 2: Influence of exogenous factors on global temperature for GISS (blue) and RSSdata (red). (a) MEI; (b) AOD; (c) TSI.
Like Foster and Rahmstorf, Lean and Rind (2008) performed a multiple linear regression on the temperature data, and found that although volcanic activity can account for about 10% of the observed global warming from 1979 to 2005, between 1889 and 2006 volcanic activity had a small net cooling effect on global temperatures. Thus volcanoes have not caused the long-term global warming over the past century, and can explain only a small fraction of the warming over the past 25 years.
A number of studies have used a variety of statistical and physical approaches to determine the contribution of greenhouse gases and other effects to the observed global warming, like Foster & Rahmstorf and Lean & Rind. And like those studies, they find that volcanoes have had a relatively small contribution to global warming, and in fact, likely have had a net cooling effect over the past 50-65 years (Figure 3).
Letusan Tipe Peleanmerupakan salah satu tipe letusan gunungapi. Penamaan tipe letusan ini berasal dari letusan Gunungapi Pelee tahun 1902. Tipe letusan ini menyerupai tipe Vulcanian dengan magma yang kental bertipe riolitik atau andesit. Ciri utama letusan tipe Pelean adalah terbentuknya aliran piroklastika. Pembentukan kubah lava adalah karakteristik lainnya.
Masa istirahat letusan tipe Pelean selama beberapa minggu dan mencapai puncak letusan dengan terbentuknya aliran piroklastika dan blast. Volume dan sebaran endapan rempah gunungapi tipe letusan ini lebih kecil dari letusan tipe Plinian dan Vulcanian. Magma yang kental selanjutnya membentuk kubah lava pada kepundan gunungapi. Kubah lava selanjtnya gugur membentuk aliran piroklastika. Siklus letusan biasanya berakhir dalam beberapa tahun. Dalam beberapa kejadian, tipe letusan ini dapat berlangsung menerus hingga beberapa dekade, seperti Gunungapi Santaguito.
Beberapa contoh letusan tipe Pelean adalah letusan Gunungapi Hibok-Hibok tahun 198-a951, Gunungap Lamington tahun 1951, Gunungapi Bezymianny tahun 1956, Mayan tahun 1968, dan St. Helen ( fase letusan awal) tahun 1980.
Ciri-ciri Letusan Pelean :
Kekentalan magma hampir sama dengan tipe merapi
Terdapat penyumbatan lava yang berbentuk jarum
Tekanan gas cukup besar
Letusan gas ke arah mendatar
Pelean type eruption was originated from the 1902 explosion of Mount Palee. It is similar to Vilcanican type with viscous magma, typically of rhyolitic or andesitic type. The most important characteristic of a Pelean eruption is the presence of a glowing avolanche of hit vulcanic ash, a pyroclastic flow. Formation of lava domes is another feature. pelean eruptions are separated by decades when no activity is displayed. Emissions of ash begin a few weeks before the Pelean eruption. The climax develops when nuees ardentes and blast are formed. The tephra deposits have less volume than the corresponding Plinian and Vulcanian eruptions. The viscous magma then form domes in the vent. The dome may later collapse, resulting in flows of ash and hot blocks. The eruption cycle is ussually completed in few years, but in some cases may continue for decades, like in the case of Santguito.
Some other examples similarity to Pelean eruptions are the 1948-1951 eruption of Hibok-Hibok, the 1951 eruption of Mount Lamington, the 19956 eruption of Bezymianny, the 1968 eruption of Mayon Volcano and the 1980 eruption of Mounth St,Helens ( initial eruption stage )
Letusan tipe Hawaiian merupakan salah satu tipe letusan gunungapi yang mengeluarkan aliran lava dari kepundan dengan tekanan letusan yang rendah. Pada umumnya letusan tipe Hawaiian bersifat efusif dengan magma basalt berviskasitas rendah, sedikit kandungan gas, bertemperatur tinggi di sekitas kepundan, dan sedikit menghasilkan hotspot, seperti gunungapi Kilauea, meskipun terbentuk berada di sekitar zona penunjaman, seperti Medicine Lake di California, USA.
Letusan tipe Hawaiian dapat pula terjadi di sepanjang rekahan seperti letusan gunungapi Mauna Loa tahun 1950, atau pada kawah pusat seperti letusan di Kawah Kilauea Iki tahun 1959 yang menghasilkan lava air mancur setinggi 580 meter ( 1900 kaki ) dan membentuk kerucut gunungapi Pu’u Oo. Letusan lainnya terjadi di kawah Gunungapi Mihara, Izu Oshima, Jepang yang menyemburkan lava air mancur setinggi 300 meter atau lebih. Letusan yang berasal dari rekahan dapat menyemburkan lava dan menghasilkan aliran lava.
Letusan tipe Hawaiian biasanya dimulai dari pembentukan rekahan di bawah permukaan yang mengeluarkan magma pijar atau magma ar mancur. Lava dapat mengalir melalui rekahan dan membentuk lava ‘o’ dan atau Phoehoe. Letusan dari kawah pusat dapat membentuk gunungapi perisai dengan lereng landai, seperti Gunungapi Mauna Loa.
Ciri-ciri Letusan Tipe Hawaiian :
Lava yang keluar sangat cair dan tipis
Lava mengalir ke segala arah
Membentuk tipe gunung api perisai
Tekanan gas sangat ringan akan terlembar ke atas
A Hawaiian eruption is a type of volcanic eruption where lava flows from the vent in o relative gentle, low level eruption, so colled because it is characteristic of Hawaiian volcanoes. Typiically they are effusive eruption, with basaltic magma of low viscocity, low content of gases and high temperature of the vent. Very little amount of volcanic ash is produced. This type of eruption accurs most often an hotspot volcanoes such as Kilauea through it can occur near subduction zones ( e.g. Medicine Lake, California ).
Hawaiian eruptions may occur along fusture vent, such as during the eruption of Mauna Loa Volcano in 1950, or at the central vent, such as during the 1959 eruption in Kilauea Iki crater, which created a lava fountain 580 meters (1.900f) high and formed e 38 meters cone named Pu’u Oo and the 1986 eruption of Mount Mihara on Izu Oshima, Japan can sprut a fountain of lava to height of 300 meters or more. In fractures-type eruptions, lava spruts from a fracture on the volcano’s rilt zone and feeds lava streams that flow downlope.
Hawaiian eruptions usually start by formation of a crack in the ground from which a curtain of incandescent magma or several closely spaced magma mountain appear. The lava can over flow the fractures and form o and or Phoehoe style of flows. Eruptions from a central cone can form small lightly sloped shield volcanoes, for example the Mauna Loa.
Letupan tipe ini diambil dari letusan gunung Merapi. Tipe letusan ini biasanya terjadi pada gunung api tipe andesit yang berbentuk kerucut. Fragmen-fragmen guguran lava terbentuk ketika kubah lava tidak stabil pada gunung api.
Letusan tipe Merapi merupakan salah satu tipe letusan yang diadopsi dari Gunungapi Merapi di Indonesia. Dalam beberapa abad terakhir, rata-rata waktu jeda letusan Merapi yang tidak lebih dari 3,5 tahun menghasilkan perumbuhan kuubah lava yang tidak stabil yang pada akhirnya menghasilkan aliran proklastika guguran kubah lava dan. Tipe letusan ini umumnya terjadi pada gunungapi tipe andesit berbentuk kerucut.
Namun. Namun, sering pula terjadi pada letusan kubah lava berkomposisi asam. Fragmen-fragmen guguran lava berbetuk ketika kubah lava tidak stabil pada gunungap. Guguran yang terjadi dipengaruhi oleh gaya gravitasi atau dipicu oleh terusan terserah yang diawali oleh guguran gravitasional sehingga menghasilkan aliran piroklastika guguran. Karakteristik endapan aliran piroklastika dari tipe Merapi terdiri dari blek dan abu.
Lava cair yang kental menyumbat mulut kawah
Tekanan gas agak rendah
Dapur magma relatif dangkal
Tekanan gas memecahkan sumbatan lava
Hasil pecahan tersebut menjadi ladu (gloedlwein)
Terjadi awan panas (gloedlwolk) atau wedhus gembel
Liquid magmatic phase atau fase magmatic cair adalah suatu fase pembentukan mineral, dimana mineral terbentuk langsung pada magma (differensiasi magma), misalnya dengan cara gravitational settling. Mineral yang banyak terbentuk dengan cara ini adalah kromit, titamagnetit, dan petlandit. Fase magmatik cair ini dapat dibagi menjadi disseminasi, segregasi, dan injeksi.
1. Disseminasi
Kristalisasi sederhana tanpa konsentrasi (disseminasi), terjadi pada magma dalam yang kemudian akan menghasilkan batuan beku granular, dimana kristal yang terbentuk di awal akan tersebar seluruhnya,. Bentuk endapan yang dihasilkan seperti dike, pipa atau stock.
Contoh dari endapan ini adalah cebakan intan di Africa Selatan didapat pada batuan ultrabasa yang disebut kimberlite. Intan ini dianggap sebagai Phenocryst (kristal-kristal besar yang mengkrital dalam magma yang dalam sekali yang kemudian terangkat bersama magma). Contoh lainnya adalah cebakan korundum dalam batuan nepheline syenit di Ontaria, Canada.
2. Segregasi
Konsentrasi awal magma dari hasil diferensiasi mengalami pemisahan karena tenggelamnya kristal berat yang terbentuk ke bagian bawah magma chamber, seperti yang terjadi pada chromite. Mineral yang terbentuk tidak tersebar merata, tetapi hanya kurang terkonsentrasi di dalam batuan. Contoh dari endapan ini antara lain besi, aluminium, chromium, titanium, & Copper.
Ciri-cirinya endapan ini antara lain memiliki hubungan yang jelas dengan magma, endapan terdapat dalam lingkungan intrusi, dan teksturnya menunjukkan pseudootrasigra.
3. Injeksi
Mineral bijih terkonsentrasi oleh diferensiasi kristalisasi lebih awal atau berbarengan dengan batuan yang berasosiasi dengan mineral silika. Mineral bijih tersebut diinjeksikan ke dalam batuan sekitarnya, sebagai mush kristal oksida yang fluidanya dari residual magma.Contoh dari endapan ini antara lain Titaniferous magnetite dike, Magnetite, ilmenite, dan platinum pipes
Ciri-ciri endapan ini antara lain adanya fragmen-fragmen batuan di dalamnya, terdapat dike atau badan intrusi yang lain di dalam batuan aslinya, serta terjadi metamorphose pada dinding batuan.
Gambar Skematik Proses Diferensiasi Magma pada Fase Magmatik Cair
Keterangan untuk Gambar :
Vesiculation
Magma yang mengandung unsur-unsur volatile seperti air (H2O), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), sulfur (S) dan klorin (Cl). Pada saat magma naik kepermukaan bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang gas, seperti buih pada air soda. Gelombang (buih) cenderung naik dan membawa serta unsur-unsur yang lebih volatile seperti sodium dan potasium.
Diffusion
Pada proses ini terjadi pertukaran material dari magma dengan material dari batuan yang mengelilingi reservoir magma, dengan proses yang sangat lambat. Proses diffusi tidak seselektif proses-proses mekanisme differensiasi magma yang lain. Walaupun demikian, proses diffusi dapat menjadi sama efektifnya, jika magma diaduk oleh suatu pencaran (convection) dan disirkulasi dekat dinding dimana magma dapat kehilangan beberapa unsurnya dan mendapatkan unsur yang lain dari dinding reservoar.
Flotation
Kristal-kristal ringan yang mengandung sodium dan potasium cenderung untuk memperkaya magma yang terletak pada bagian atas reservoar dengan unsur-unsur sodium dan potasium.
Gravitational Settling
Mineral-mineral berat yang mengandung kalsium, magnesium dan besi, cenderung memperkaya resevoir magma yang terletak disebelah bawah reservoir dengan unsur-unsur tersebut. Proses ini mungkin menghasilkan kristal badan bijih dalam bentuk perlapisan. Lapisan paling bawah diperkaya dengan mineral-mineral yang lebih berat seperti mineral-mineral silikat dan lapisan diatasnya diperkaya dengan mineral-mineral silikat yang lebih ringan.
Assimilation of Wall Rock
Selama emplacement magma, batu yang jatuh dari dinding reservoir akan bergabung dengan magma. Batuan ini bereaksi dengan magma atau secara sempurna terlarut dalam magma, sehingga merubah komposisi magma. Jika batuan dinding kaya akan sodium, potasium dan silikon, magma akan berubah menjadu komposisi granitik. Jika batuan dinding kaya akan kalsium, magnesium dan besi, magma akan berubah menjadi berkomposisi gabroik.
Thick Horizontal Sill
Secara umum bentuk ini memperlihatkan proses differensiasi magmatik asli yang membeku karena kontak dengan dinding reservoirl Jika bagian sebelah dalam memebeku, terjadi Crystal Settling dan menghasilkan lapisan, dimana mineral silikat yang lebih berat terletak pada lapisan dasar dan mineral silikat yang lebih ringan.
B. Pegmatic Phase (Fase Pegmatik)
Pegmatit adalah batuan beku yang terbentuk dari hasil injeksi magma. Sebagai akibat kristalisasi pada magmatik awal dan tekanan disekeliling magma, maka cairan residual yang mobile akan terinjeksi dan menerobos batuan disekelilingnya sebagai dyke, sill, dan stockwork.
Dike
Dalam ilmu geologi, dike adalah suatu jenis intrusi batuan beku berbentuk lembar yang mengenai lapisan tanah dan memotong secara bersebrangan. Bentuknya tabular, sebagai lembaran yang kedua sisinya sejajar, memotong struktur (perlapisan) batuan yang diterobosnya. Kadang-kadang kontak hampir sejajar tapi perbandingan antara panjang dan lebar tidak sebanding.
Sill
Sill, adalah intrusi batuan beku yang konkordan atau sejajar terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya dengan ketebalan dari beberapa mm sampai beberapa kilometer. Penyebaran ke arah lateral sangat luas sedangkan penyebaran ke arah vertikal sangat kecil. Berbentuk tabular dan sisi-sisinya sejajar.
Stockwork
Stockwork adalah struktur pada endapan mineral yang berupa vein (urat) yang bentuknya saling potong satu sama lain.
Kristal dari pegmatit akan berukuran besar, karena tidak adanya kontras tekanan dan temperatur antara magma dengan batuan disekelilingnya, sehingga pembekuan berjalan dengan lambat. Mineral-mineral pegmatit antara lain : logam-logam ringan (Li-silikat, Be-silikat (BeAl-silikat), Al-rich silikat), logam-logam berat (Sn, Au, W, dan Mo), unsur-unsur jarang (Niobium, Iodium (Y), Ce, Zr, La, Tantalum, Th, U, Ti), batuan mulia (ruby, sapphire, beryl, topaz, turmalin rose, rose quartz, smoky quartz, rock crystal).
C. Pneumatolitik Phase (Fase Pneumatolitik)
Pneumatolitik adalah proses reaksi kimia dari gas dan cairan dari magma dalam lingkungan yang dekat dengan magma. Dari sudut geologi, ini disebut kontak-metamorfisme, karena adanya gejala kontak antara batuan yang lebih tua dengan magma yang lebih muda. Mineral kontak ini dapat terjadi bila uap panas dengan temperatur tinggi dari magma kontak dengan batuan dinding yang reaktif. Mineral-mineral kontak yang terbentuk antara lain wolastonit (CaSiO3), amphibol, kuarsa, epidot, garnet, vesuvianit, tremolit, topaz, aktinolit, turmalin, diopsit, dan skarn.
Gejala kontak metamorfisme tampak dengan adanya perubahan pada tepi batuan beku intrusi dan terutama pada batuan yang diintrusi, yaitu: baking (pemanggangan) dan hardening (pengerasan).
Igneous metamorfisme ialah segala jenis pengubahan (alterasi) yang berhubungan dengan penerobosan batuan beku. Batuan yang diterobos oleh masa batuan pada umumnya akan ter-rekristalisasi, terubah (altered), dan tergantikan (replaced). Perubahan ini disebabkan oleh panas dan fluida-fluida yang memencar atau diaktifkan oleh terobosan tadi. Oleh karena itu endapan ini tergolong pada metamorfisme kontak
Berdasarkan tempat terbentuknya, endapan ini dapat dibagi menjadi dua, yaitu endapan greissen dan endapan skarn.
Endapan Greissen
Endapan greissen adalah larutan sisa magma yang terbentuk di dalam rekahan pada batuan induknya. Pada endapan ini, muncul mineral aksesoris yang banyak dijumpai, diantaranya topaz, tourmaline dan flourite. Sedangkan unsur utama pada endapan greissen berupa timah dan tungsten.
Endapan Skarn
Endapan skarn merupakan larutan sisa magma yang terbentuk di dalam rekahan pada batuan samping atau di sekitar batuan intrusi.
D. Hydrothermal Phase (Fase Hidrothermal)
Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat “aqueous” sebagai hasil differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam yang relatif ringan, dan merupakan sumber terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan. Berdasarkan aktifitas hydrothermal, proses pembentukan mineral dapat dibagi menjadi 2, yaitu cavity filling & metasomatisme.
Cavity Filling
Cavity filling adalah proses pengisian lubang-lubang (opening-opening) yang sudah ada di dalam batuan oleh larutan hidrothermal. Endapan yang dihasilkan oleh Cavity Filling adalah sebagai berikut.
Fissure vein
Fissure vein adalah endapan berbentuk tabular yang terdiri dari satu celah atau lebih. Jenis endapan ini ada beberapa macam, diantaranya adalah sederhana, gabungan, linked vein, sheeted vein (ripper creek), dilatation vein, chambered vein, en echelon vein. Fissure umumnya sangat halus tetapi oleh pergeseran bisa menjadi lebih besar atau lebar. Perbedaan lapisan batuan mempengaruhi bentuk daripada fissure yang terjadi. Ini disebabkan oleh sifat-sifat fisik daripada batuan yang berbeda. Contohnya adalah cebakan tembaga di Montana, dikenal sebagai The Range Hill of Earth.
Shear zone deposite
Bukaan yang tipis, berupa lembaran-lembaran pada zona pergeseran memungkinkan terjadinya pengendapan mineral. Endapan yang terbentuk biasanya tipis-tipis dan halus. Bukaan ini tidak baik untuk logam-logam non-ferro, tetapi yang banyak adalah endapan-endapan emas dan perak serta pyrite (Otego, New Zealand). Shear zone, karena mempunyai bidang bidang kontak yang luas maka sangat penting untuk proses replacement yang dapat membuat daerah tersebut kaya dengan endapan.
Stock works
Stock works adalah gabungan dari veinlet yang halus dalam jumlah cukup besar. Jarak antara veinlet ini tidak terlalu jauh (hanya beberapa inci). Stock work terjadi karena pembentukan cracks pada waktu pendinginan bagian atas suatu badan intrusi atau fissure yang tidak teratur karena gaya – gaya tarik dan putar. Mineralnya berupa logam-logam seperti bijih timah, tembaga, merkuri, seng dan kobalt.
Saddle rufs
Saddle rufs terbentuk pada perlipatan batuan yang akan terjadi ruang-ruang antar lapisan pada bagian yang terlihat (antiklin). Contohnya cebakan emas di Bendigo, Australia.
Ladden vein
Rekahan yang terdapat pada dike, yang biasanya sejajar atau hampir sejajar satu sama lain pada dike, bentuknya seperti tangga atau leader. Biasanya dengan joint-joint yang terjadi karena tarikan (contraction). Contohnya endapan emas di Alaska.
Tension crack felling
Merupakan retakan pada lipatan biasanya terdapat pada sepanjang bidang lekungan lipatan.
Braccia filling deposite
Tersusun dari mineral yang runcing sehingga memungkinkan terbentuknya rongga dan akan terisi oleh oleh larutan. Contohnya tambang emas di Bull Domingo dekat Lake City Colorado.
Cavity filling
Umumnya terjadi pada daerah kapur. Karena kerja dari air permukaan kapur yang mengandung CO2 sehingga melarutkan lapisan kapur yang terletak sebelah ata dari permukaan air tanah. Dalam rongga dapat terbentuk mineralisasi sehingga pengisian di samping dan seterusnya terjadi pelebaran pada rongga-rongga tersebut. Contohnya endapan seng dan timbal di gua-gua yang terletak di Wisconsin dan Illionis.
Pore space filling
Pengikisan oleh larutan hidrotermal ke dalam pori-pori menjadi endapan mineral. Contohnya terdapat pada pori-pori pasir yang terisi bijih tembaga di Texas.
Vasicular filling
Pengikisan lubang-lubang sisa gas pada batuan effusive, lava atau pumice, yang menghasilkan endapan vulkanis. Contohnya pada lubang bekas gas lava basalt di Alaska.
Metasomatisme (Repleacement)
Metasomatisme merupakan proses penggantian unsur-unsur yang telah ada dalam batuan dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrothermal yang diakibatkan oleh pelarutan.
Sesuai dengan temperatur pembentukannya dan jarak terhadap intrusi magma, menurut Lingren, proses hidrothermal dapat dibedakan atas lima macam.
Endapan Hypotermal
Dicirkan dengan pembentukan urat Vein yang banyak, terletak pada kedalaman besar, hanya akan muncul jika terjadi erosi yang hebat atau orogenesa, tejadi pada tempratur 300-400oC, dan tekanan diatas 1600 atm. Contohnys emas, tembaga timbal,
Endapan Messothermal
Tidak memiliki tourmaline dan silikat-silikat, kecuali sedikit quartz, kedalaman >10000 feet, suhu 200-300oC dengan tekanan 400-1600 atm, endapan berasosiasi dengan batuan beku asam, basa dan dekat dengan permukaan bumi. Contohnya emas, perak, dan seng.
Endapan Ephitermal
Terletak pada kedalaman 3000-10000 feet, temprature 100ocelcius dengan tekanan 240-800 atm/ Contohnya tembaga, arsen, calcosite barite ( BaSO4) dan flourite (CaF2)
Endapan Telehetral
Terbentuk oleh larutan yang bermigrasi jauh dari intrusi magma dan diengaryhu oleh temprature batuan induk. Endapan telethermal terjadi leh reaksi yang sangat lemah, temprature < 100ocelcius, tekanan 40-240 atm dengan kedalaman 500-300 feet
Endapan Xenothermal
Larutan dekat dengan permukaan, dipengaruhi oleh tekanan dan suhu tinggi mengakibatkan rekasi cepat dan endapan terbentuk secara cepat, memiliki persamaan mineralogy dengan endapan hypotermal, mesothermal, dan epithermal namun struktur berbeda.
E. Vulcanic Phase (Fase vulkanik)
Endapan fase vulkanik merupakan produk akhir dari proses pembentukkan bijih secara primer.Hasil kegiatan dari fase vulkanik ini antara lain sebagai berikut.
Aliran lava (Lava Flow)
Lava flow adalah magma yang sudah keluar ke permukaan bumi dan mengalir di atas permukaan.
Ekshalasi
Ekshalasi adalah hasil letusan gunung api berupa material gas yang terdiri dari gas uap air, karbondioksida, dan gas belerang. Hasil penguapan yang diakibatkan oleh kegiatan vulkanisme ini dibagi menjadi :
Fumarol (terutama terdiri dari uap air H2O),
Solfatar (berbentuk gas SO2),
Mofette (berbentuk gas CO2),
Saffroni (berbentuk baron).
Sumber-sumber air panas
Uap air dan sumber air panas biasanya tidak mempunyai nilai ekonomis tapi sangat penting untuk penelitian ilmiah. Bentuk (komposisi kimia) dari mata air panas adalah air klorida, air sulfat, air karbonat, air silikat, air nitrat, dan air fosfat.
Jika dilihat dari segi ekonomisnya, maka endapan ekonomis dari fase vulkanik antara lain kristal-kristal belerang sebagai akibat sublimasi uap belerang, dan lumpur belerang yaitu campuran sisa belerang berukuran lempung – pasir, oksida besi (misalnya hematit, Fe2O3), endapan-endapan limonit (untuk bahan cat), jarosite (K2SO4 – bahan pupuk), dan terosite (KFeSO4 – bahan pupuk).
Terminologi letusan tipe Vulcanian pertama kali dikemukakan Giuseppe Mercalli, yang menyaksikan suatu letsan di Pulau Vulcano pada tahun 1888-1890. Letusan tipe Vulcanian biasanya dimulai dengan letusan freatomagmatik yang menghasilkan suara dentuman sangat keras sebagai akibat terjadinya iteraksi magma dan air di bawah permukaan. Tipe ini biasanya diikuti dengan letusan besar melalui lubang kepundan dan kolam letusan berwarna gelap yang melemparkan material letusan campuran antara material tua yang terbongkar dengan materialmagmatik. Kolom letusan selanjutnya berubah warna menjadi abu-abu muda seperti kolom letusan tipe Plinian. Fase letusan ini disertai dengan pembentukan lava kental yang mengandung gas dan menghasilkan abu gunungapi, dan aliran piroklastika. Contoh tipe letusan ini pernah terjadi pada letusan gungapi Fuege di Guatemala 1944, Agustine di Alaska 1976, dan Sankurajima di Jepang 1985.
Letusan tipe Strombolian merupakan tipe letusan gunungapi berenergi rendah yang diadopsi dari letusan Gunungapi Stromboli di Italia. Letusan Gunungapi Stromboli menyemburkan material pijar berupa lapili dan bom lava beberap meter hingga ratusan meter ke udara. Volume material letusan kecil hingga sedang dengan kekuatan letusan yang sporadis.
Letusan Tipe Peleanmerupakan salah satu tipe letusan gunungapi. Penamaan tipe letusan ini berasal dari letusan Gunungapi Pelee tahun 1902. Tipe letusan ini menyerupai tipe Vulcanian dengan magma yang kental bertipe riolitik atau andesit. Ciri utama letusan tipe Pelean adalah terbentuknya aliran piroklastika. Pembentukan kubah lava adalah karakteristik lainnya.
Tipe Hawaiian
Letupan tipe ini diambil dari letusan gunung Merapi. Tipe letusan ini biasanya terjadi pada gunung api tipe andesit yang berbentuk kerucut. Fragmen-fragmen guguran lava terbentuk ketika kubah lava tidak stabil pada gunung api.
