STUDI GEOMORFOLOGI GUNUNG API DAN PETROGENESA BATUAN UNTUK MEMAHAMI EVOLUSI VULKANOTEKTONIK PADA GUNUNG UNGARAN, PROVINSI JAWA TENGAH

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

STUDI GEOMORFOLOGI GUNUNG API DAN PETROGENESA BATUAN UNTUK MEMAHAMI EVOLUSI VULKANOTEKTONIK PADA GUNUNG UNGARAN, PROVINSI JAWA TENGAH Jenian Marin1, Agung Harijoko1, Subagyo Pramumijoyo1, Hanik Humaida2 1

Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta Balai Penyelidikan dan Pengembangan Teknologi Kebencanaan Geologi, Yogyakarta *corresponding author: [email protected]

2

ABSTRAK Gunung Ungaran terletak di ujung utara dari rangkaian gunung api aktif di dekatnya, yaitu Merapi, Merbabu, dan Telomoyo yang terletak melintang terhadap busur utama pada arah NW- SE, dan letaknya berada pada bagian sisi belakang busur. Orientasi ini dipengaruhi oleh arah gaya maksimum horisontal regional yang mempengaruhi perkembangan geomorfologi dan deformasi tubuh gunung api. Sedangkan tatanan tektonik penyebab kemunculan tubuh gunung api juga menghasilkan karakteristik petrogenesa batuan vulkanik yang khas. Penelitian bertujuan untuk memahami evolusi Gunung Ungaran dan kaitannya dengan tatanan tektonik, berdasarkan interpretasi citra DEM dan karakteristik petrogenesa batuan Gunung Ungaran. Interpretasi citra DEM yang diturunkan dari peta topografi digital skala 1:25,000 menghasilkan informasi geomorfologi dan struktur Gunung Ungaran. Untuk mengetahui karakteristik mineralogi dan geokimia batuan, dilakukan analisis petrografi dan analisis geokimia x- ray fluorescence. Geomorfologi vulkanik Gunung Ungaran diklasifikasikan menjadi enam satuan utama, yaitu kubah dan aliran lava Ungaran Tua, aliran piroklastik Ungaran Tua, kerucut sentral Ungaran Muda, aliran lava Ungaran Muda, aliran piroklastik Ungaran Muda, dan endapan vulkaniklastik. Kenampakan kubah dan kerucut parasit tersebar pada daerah sekitar puncak dan kaki Gunung Ungaran. Terdapat beberapa pola kelurusan yang terdapat di sekitar Gunung Ungaran; yaitu kelurusan berpola radial pada tubuh gunung api itu sendiri, kelurusan dominan NE – SW dan NNW – SSE, dan kelurusan berbentuk melengkung di sekeliling tubuh gunung api. Beberapa runtuhan samping teridentifikasi mengarah ke SE dan WNW. Pola ini didiskusikan sebagai akibat pengaruh arah tegasan utama gaya tektonik regional dan pembebanan tubuh gunung api. Karakteristik petrogenesa batuan dari lava dan kerucut parasit menunjukkan asal magma seri High K calc- alkaline yang menghasilkan kelompok batuan calc - alkaline. Data geokimia menunjukkan karakteristik gunung api sisi belakang busur berdasarkan tingginya alkalinitas dan perilaku khas dari unsur tidak kompatibel pada batuan Gunung Ungaran.

I.

konsekuensi dari keberadaan zona tektonik aktif di bawahnya (Hamilton, 1979), morfologi berlereng terjal, dan batuan teralterasi yang tidak stabil; potensi kejadian runtuhan pada tubuh gunung api sangat mungkin terjadi. Penelitian ini dapat meningkatkan mitigasi bencana berdasarkan pengetahuan yang lebih mendalam mengenai karakteristik struktural dan vulkanologi Gunung Ungaran.

PENDAHULUAN

Gunung Ungaran adalah bagian dari sabuk gunung api Kuarter aktif Jawa yang terbentuk akibat subduksi lempeng samudera Indo – Australia di bawah lempeng benua Eurasia yang seismisitasnya sangat aktif (Hamilton, 1979). Secara fisiografi, gunung api ini terletak pada Sabuk Vulkanik Kuarter Zona Solo, antara Zona Kendeng dan Pegunungan Serayu Utara (Van Bemmelen, 1949). Gunung Ungaran diklasifikasikan sebagai gunung api tipe B (Kusumadinata dkk., 1979) berdasarkan keberadaan kerucut vulkanik dan lapangan manifestasi panasbumi aktifnya. Sebagai

II.

KONDISI GEOLOGI REGIONAL

Magmatisme di Pulau Jawa dan Sumatera merupakan akibat dari subduksi Kenozoik ke utara Lempeng Indo – Australia dan ke barat Lempeng Pasifik di bawah Lempeng Eurasia 447

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA yang bergerak sekitar 6 cm/tahun. Sistem busur magmatik dibagi menjadi dua segmen, yaitu Busur Sunda dan Busur Banda (Hamilton, 1979). Sebagian besar gunung api aktif di Pulau Jawa adalah gunung api strato yang terdapat memanjang di bagian tengah pulau. Komposisi batuan dominan adalah highalumina basalt dan andesit piroksen (van Padang, 1951; Whitford dan Nicholls, 1976).

Di dekat sistem Gunung Ungaran, tersingkap batuan sedimen laut dalam berumur Neogen yaitu Formasi Kerek (Thanden dkk., 1996). Batuan sedimen flysch berupa perselingan batulempung dan batupasir mengandung foraminifera ditemukan dari daerah Karangjati di timur Gunung Ungaran, memanjang di sisi utara Ungaran hingga ke Banyumanik. Kemunculan singkapannya selalu berasosiasi dengan sesar - sesar naik berarah barat – timur atau sesar turun berarah tenggara – baratlaut.

Gunung Ungaran adalah gunung api bertipe strato yang letaknya dekat dengan pantai utara Jawa. Berdasarkan peta fisiografis oleh Van Bemmelen (1949), maka lokasi penelitian Gunung Ungaran termasuk ke dalam wilayah Jawa Tengah bagian utara yang merupakan deretan pegunungan Serayu Utara dan zona antiklinorium Kendeng. Aktivitas tertua (Oldest Ungaran) pada Pleistosen Awal - Tengah, terbentuk Formasi Damar yang merupakan breksi lahar yang tersingkap di Perbukitan Candi. Erosi yang terjadi setelahnya membentuk konglomerat, batupasir tufan, breksi vulkanik, dan tuf yang menjadi bagian atas formasi ini. Kerucut Ungaran tertua ini kemudian runtuh dengan sisa yang dapat ditemukan di lereng utara (Bemmelen, 1949; Thanden dkk., 1976).

III. METODOLOGI PENELITIAN Dalam penelitian ini, digunakan data mentah berupa Peta Rupabumi Digital Skala 1: 25000 yang dikeluarkan Bakosurtanal. Kontur digital dengan interval 12.5 meter diolah dengan perangkat lunak ArcGIS 9.3 menghasilkan model elevasi digital (DEM) beresolusi 30 m. Citra turunan DEM ditafsirkan secara manual untuk mengetahui kelurusan dan morfologi daerah penelitian. Pemetaan geologi lapangan dilakukan untuk mengambil data dan sampel batuan. Untuk mengetahui tekstur dan mineralogi batuan produk Gunung Ungaran, dilakukan pengamatan sayatan tipis batuan. Data geokimia diperlukan untuk mengetahui karakteristik petrogenesa batuan, sehingga dilakukan analisis XRF dengan instrumen spektrometer WDXRF PANalytical Axios FAST milik BPPTKG, Yogyakarta.

Kedua, aktivitas Ungaran Tua pada Pleistosen Tengah yang menghasilkan andesit, andesit basaltik, dan basalt. Produk ini tererosi dan terendapkan kembali sebagai breksi lahar berselingan dengan lapisan tuf yang disebut Formasi Notopuro. G. Turun dan G. Kendalisodo adalah contoh dari perwujudan kerucut parasit (Van Bemmelen, 1949). Ungaran Muda mulai tumbuh selama Pleistosen Akhir – Holosen Awal. Aliran lava pada daerah puncak cukup tebal dan merupakan kubah lava fasies sentral yang terkekarkan, tersusun oleh aliran lava basalt olivin-augit dan lava andesit-hornblende. Endapan piroklastik tersebar dari bagian sentral menuju proksimal berupa breksi andesit (Thanden dkk., 1976).

IV. DATA DAN ANALISIS Model elevasi digital (DEM) beresolusi 15 m x 15 m hasil interpolasi kontur topografi digital berskala 1:25,000 menampakkan perbedaan tekstur permukaan geomorfologi tubuh Gunung Ungaran. Interpretasi citra DEM dilakukan pada citra turunannya; (a) overlay hillshade dengan arah penyinaran 315°, 0°, 45°, dan 90° setinggi 45°, (b) slope yang telah direklasifikasi menjadi 7 kelas, dan (c) pola penyaluran sungai.

448

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA IV.1. Geologi dan Geomorfologi Daerah Penelitian

Keberadaannya menjadi batas morfologi yang tegas di kaki Gunung Ungaran.

Berdasarkan kenampakan visual hillshade, distribusi kemiringan lereng, dan jenis pola penyaluran sungai; daerah penelitian dibedakan menjadi 6 satuan morfologi (Gambar 2.). Selain identifikasi kelurusan dari citra DEM baru, kenampakan yang telah dikenali berdasarkan penelitian terdahulu (Van Bemmelen, 1949; Thanden dkk., 1996) dan observasi lapangan juga memberikan informasi mengenai geomorfologi dan geologi Gunung Ungaran. Setiap satuan memiliki kenampakan khusus yang dirangkum dalam Tabel 1. Pengamatan di lapangan memberikan informasi jenis kelompok batuan vulkanik di setiap satuan geomorfologi.

Kenampakan kelurusan di lapangan umumnya teramati sebagai gawir atau lembah sungai yang dalam. Pada daerah sekitar puncak, banyak terdapat gawir yang terjal seperti di daerah Gedongsongo, Gintungan, dan Limbangan (Gambar 4.). Jalur kelurusan juga membentuk zona hancuran batuan dan kemunculan rembesan mataair seperti di daerah Desa Bantir dan Losari. IV.3. Mineralogi Batuan Analisis petrografi menunjukkan sebagian besar sampel memiliki tekstur porfiritik dengan massa dasar gelas vulkanik dan atau mikrolit. Mineral utama adalah yang teridentifikasi adalah plagioklas, piroksen, dan hornblenda. Sampel berupa breksi umumnya memiliki tekstur fenokris subhedral – euhedral yang tertanam pada massa dasar dominan gelas vulkanik atau gabungan mikrolit dan gelas vulkanik. Massa dasar pada lava bervariasi, mulai dari gelas vulkanik, gabungan mikrolit dan gelas vulkanik, hingga mikrolit saja. Sedangkan pada sampel batuan intrusi, massa dasar dominan mikrolit dan sedikit gelas vulkanik. Plagioklas muncul baik sebagai fenokris (20% - 40%) maupun mikrolit dengan komposisi mulai dari andesin hingga bitownit. Plagioklas berciri terzonasi dan memiliki kembaran Carlsbad – albit dan kembaran albit (Gambar 5.). Pada beberapa sampel, kristalisasi fenokris ini menunjukkan tekstur khusus sub- ofitik dan pilotaksitik. Piroksen didominasi oleh klinopiroksen yang beberapa menunjukkan ciri terzonasi dan memiliki kembaran albit. Hornblenda lebih banyak muncul pada sampel berupa lava dan breksi.

IV.2. Pola Kelurusan Daerah Penelitian Interpretasi kelurusan dilakukan terhadap citra turunan DEM yang berupa hillshade hasil overlay beberapa hillshade dengan berbagai arah penyinaran sebagaimana disebutkan di atas. Terdapat sejumlah 322 kelurusan (Gambar 3.) yang berhasil diidentifikasi secara visual, dengan panjang minimum 300 m dan maksimum 7700 m. Aanalisis frekuensi arah kelurusan yang dilakukan dengan diagram mawar (Gambar 3.) menunjukkan arah dominan kelurusan NNW – SSE dan NE – SW. Dari arah dominan tersebut, sebagian kelurusan membentuk pola yang radial terhadap tubuh gunung api. Kelurusan tersebut adalah lembah – lembah sungai yang berpola radial, mengalir dari daerah puncak ke kaki gunung. Pada bagian utara dan timur, pola kelurusan radial ini terpotong oleh kelurusan berorientasi utara – selatan dan baratlaut – tenggara pada satuan geomorfologi Ungaran Tua.

IV.4. Geokimia Batuan

Kelurusan lain yang teramati adalah adanya pola annular, atau melengkung ke arah dalam tubuh gunung api. Pola ini terdapat di bagian utara dan terus melengkung ke arah timur.

Analisis geokimia XRF dilakukan oleh peneliti di Laboratorium BPPTKG terhadap 15 sampel batuan yang berasal dari kerucut parasit. Penyajian ditambah dengan data geokimia 8 sampel asal lava oleh Kohno dkk. (2005) 449

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA mencakup 10 oksida utama dan beberapa unsur jejak.

dan barat Gunung Ungaran, tidak terbentuk endapan vulkaniklastik seperti di bagian utara dan timur. Batas morfologi pada bagian barat dan selatan cukup kontras, tampak dari tekstur morfologi yang berbeda dalam citra hillshade. Berdasarkan morfostratigrafinya, aktivitas Gunung Ungaran telah mengalami beberapa kali periode aktivitas. Aktivitas Ungaran Tua terwujud pada satuan morfologi dengan tekstur yang sangat kasar membentuk lembah dan punggungan terjal merupakan hasil erosi tingkat lanjut. Dibandingkan satuan morfologi lainnya, tingkat erosi satuan ini paling tinggi. Litologi lava dan breksi andesit berada pada kondisi segar hingga lapuk dan teralterasi. Berdasarkan pentarikhan K – Ar pada lava dari Desa Pagertoyo, Kohno dkk (2005) memastikan umur 1.4±0.5 Ma (fenokris hornblenda) dan 0.52±0.06 Ma (massa dasar) yang juga sesuai dengan perkiraan umur Pleistosen Tengah menurut Van Bemmelen (1949).

Kandungan SiO2 pada sampel batuan dari Gunung Ungaran menunjukkan rentang variasi antara 52.00 - 59.79 wt%, dengan nilai yang lebih tinggi pada produk lava. Pada diagram SiO2 vs K2O (Peccerillo & Taylor, 1976), keseluruhan sampel jatuh pada klasifikasi andesit basaltik dan andesit. Sedangkan alkalinitasnya jatuh pada daerah high K calcalkaline (Gambar 6.). Secara umum, jumlah alkali Na2O dan K2O berkorelasi positif dengan SiO2 meskipun kandungan K2O cenderung konstan dengan meningkatnya SiO2 pada lava Gunung Ungaran (Gambar 6.). Korelasi negatif tampak pada plot TiO2, MgO, Fe2O3, P2O5, dan CaO terhadap SiO2. Beberapa pengecualian, kandungan TiO2 cenderung berubah, dari awalnya naik; lalu turun setelah SiO2 > 55%. Kecenderungan Al2O3 juga berubah yang awalnya turun, menjadi cenderung konstan setelah SiO2 > 55% (Gambar 7.).

Kemudian, aktivitas Gunung Ungaran berjalan pada episode berikutnya yaitu Ungaran Muda yang menutupi sebagian besar tubuh gunung api. Satuan Kerucut Sentral Ungaran Muda merupakan pusat vulkanik yang terkini, menutup daerah puncak sejauh radius ±2 km. Satuan ini memiliki tekstur yang kasar, namun tingkat erosinya lebih rendah dibandingkan blok Ungaran Tua. Bahkan pada Satuan Aliran Lava Ungaran Muda dan Satuan Aliran Piroklastik Ungaran Muda, secara umum teksturnya halus menunjukkan tingkat erosi yang rendah.

Analisis batuan utuh dengan metode XRF pada penelitian ini mendeteksi beberapa unsur jejak pada kelompok unsur LIL (large ion litophile), unsur HFS (high field strength), dan unsur transisi. Sampel memiliki kecenderungan pengkayaan unsur LIL (Rb, K, Ba, Sr) yang juga merupakan unsur inkompatibel. Sedangkan unsur HFS seperti Nb, Hf, Zr, Ti, Sm, Y, dan Sc cenderung rendah kecuali unsur Th yang nilainya cukup tinggi. Konsentrasi unsur transisi (V, Cr, Co, dan Ni) atau juga merupakan unsur kompatibel relatif rendah, dengan nilai yang sangat bervariasi. Pola ini sesuai dengan yang diharapkan dari batuan vulkanik produk zona subduksi active continental margin (Wilson, 1989; Tatsumi dan Eggins, 1995).

Lava produk aktivitas ini berada pada kondisi lebih segar kecuali pada daerah manifestasi panasbumi aktif yang mempercepat alterasi. Hasil pentarikhan umur absolut K – Ar oleh Kohno dkk. (2005) pada sampel dari satuan ini adalah 0.27±0.03 Ma (sampel Gedongsongo), 0.22±0.05 Ma (sampel Losari) dan 0.3±0.2 Ma, 0.3±0.1 Ma (sampel Puncak Ungaran). Dengan demikian, aktivitas Ungaran Muda terjadi sejak Pleistosen Akhir hingga Holosen.

V. SEJARAH VULKANOTEKTONIK GUNUNG UNGARAN Penyebaran satuan morfologi Gunung Ungaran sangat dipengaruhi oleh pola aktivitas gunung api pada masa lampau dan batas fisiografi di sekitarnya. Di bagian selatan 450

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA Berdasarkan beberapa aktivitas tersebut, berarti pula bahwa Gunung Ungaran telah mengalami tiga kali masa rehat. Masa rehat pertama terjadi pada selang waktu antara aktivitas Ungaran Tertua hingga Ungaran Tua yang sebagaimana dikutip di atas menghasilkan endapan sedimen asal vulkanik di luar daerah penelitian. Masa rehat kedua antara aktivitas Ungaran Tua hingga Ungaran Muda. Pada masa ini terjadi perubahan morfologi tubuh gunung api secara destruksional, yaitu erosi tubuh Ungaran Tua secara intensif dan beberapa runtuhan samping berarah relatif NW – SE. Hasil erosi dan runtuhan ini menghasilkan sisa bentuklahan berupa blok Ungaran Tua dan bentuklahan baru, yaitu endapan vulkaniklastik pada kaki Gunung Ungaran.

gunung api terbentuk, maka Gunung Ungaran menjadi subjek perubahan struktur dan geomorfologi yang dikontrol faktor – faktor tersebut. Sistem sesar normal secara signifikan telah terbentuk dengan pola melingkar mengikuti tubuh Gunung Ungaran Van Bemmelen, 1949). Berdasarkan analisis citra DEM yang dilakukan, geometri dan pola sesar ini membuka ke dalam dengan orientasi NW – SE. Terdapat dua arah runtuhan lateral yang dikenali, yaitu runtuhan pada satuan Ungaran Tua yang berarah WNW – ESE dan runtuhan pada satuan Ungaran Muda yang berarah NW – SE. Dengan arah tegasan utama σ1 tektonik regional yaitu berarah relatif NNE – SSW (Hamilton, 1979), maka orientasi sistem ekstensi dan arah runtuhan ini berbeda dengan model yang dikemukakan Nakamura (1977) yang menyatakan arahnya akan paralel dengan σ1 regional. Orientasi sistem ekstensi dan arah runtuhan ini lebih sesuai dengan rantai vulkanik Merapi – Merbabu – Telomoyo – Ungaran yang berorientasi NW – SE, tegaklurus busur vulkanik utama Sunda.

Runtuhan berarah NW – SE berakibat pada pengendapan material vulkaniklastik di bagian tenggara Gunung Ungaran. Sebagai konsekuensinya adalah pembendungan aliran di sekitarnya yang membentuk Rawa Pening di daerah Ambarawa dan Salatiga. Rawa Pening bersumber pada aliran yang berhulu dari Gunung Ungaran, Gunung Telomoyo, dan Gunung Merbabu. Sungai yang seharusnya mengalir ke utara terbendung secara alami oleh endapan vulkanikastik membentuk danau antarpegunungan.

Tubuh Gunung Ungaran mengalami pemekaran (volcanic spreading) yang menyebabkan terbentuknya sistem ring fault. Beberapa faktor pengontrol pemekaran dan deformasi tersebut dijelaskan melalui model analog (Merle dan Borgia, 1996; van Wyk de Vries dan Matela, 1998) adalah rasio yang tinggi dari radius gunung api terhadap ketebalan substrat, jenis batuan yang didominasi endapan piroklastik yang diselingi lava, dan waktu yang cukup untuk terjadinya deformasi dari Pleistosen Akhir hingga sekarang.

Geometri gunung api, perkembangan struktur, arah runtuhan lateral, dan longsoran sangat dipengaruhi oleh rezim stress yang berlaku. Rezim tektonik regional bukanlah satu – satunya faktor pengontrol, tetapi kondisi substrat dimana gunung api muncul dan gaya gravitasional yang berasal dari pembebanan tubuh gunung api itu sendiri turut mempengaruhi karakteristik tersebut (Tibaldi, 2005; Merle dan Borgia, 1996).

VI. PETROGENESA GUNUNG UNGARAN

Vulkanisme kenozoik di Pulau Jawa yang membentuk Gunung Ungaran terjadi pada substrat batuan sedimen laut dalam yang bersifat lunak. Sedangkan dengan tektonisme yang masih aktif sejak sebelum dan sesudah

BATUAN

Mineralogi batuan produk Gunung Ungaran menunjukkan komposisi andesitik dan andesit basaltik dengan tekstur porfiritik. Secara mineralogi, seluruh produk batuan Gunung 451

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA Ungaran tidak memiliki banyak perbedaan mencolok.

seperti K, Rb, dan Cs. Selain itu, derajat partial melting pada kondisi ini relatif rendah sehingga magma lebih bersifat alkali.

Analisis geokimia XRF menunjukkan bahwa Gunung Ungaran merupakan produk gunung api dari seri magma high K calc – alkaline. Karakteristik petrogenetik produk Gunung Ungaran yang khas mewakili seri magma high K calc – alkaline dibandingkan seri magma lain pada Busur Vulkanik Sunda adalah konsentrasi K2O yang tinggi, yaitu rata – rata 2.58 wt% pada sampel andesit basaltik dan 2.86 wt% pada sampel andesit (Gambar 6.3). Sebagai perbandingan, pada gunung api berciri seri magma calc – alkaline seperti G.Merbabu dan G. Merapi yang konsentrasi K2O hanya berkisar 1.57 wt% dan 1.84 wt% pada andesit basaltik dan andesit secara berurutan (Whitford dkk., 1979).

Fenomena pada busur vulkanik Sunda adalah adanya rantai ganda, yaitu pada sisi depan busur (trench side) dan pada sisi belakang busur (back arc side) (Tatsumi dan Eggins, 1995). Gunung Ungaran termasuk ke dalam sisi belakang busur pada kedalaman lempeng subduksi di bawahnya lebih dari 200 km. Hamilton (1979) menyebutkan subduksi di bawah Pulau Jawa terjadi pada kemiringan 65° dengan kedalaman zona seismik aktif 100 650 km. Kemiringan yang lebih besar dibanding subduksi di Sumatera memungkinkan kemunculan rantai ganda ini, pada jarak busur vulkanik terhadap palung yang lebih pendek.

Jelas pula terlihat nilai yang lebih tinggi dari unsur jejak inkompatibel K, Rb, Sr, Ba pada batuan Gunung Ungaran dibandingkan dengan pada lava Kuarter Busur Vulkanik Sunda dari gunung api lain di dekatnya (Gambar 8.). Dengan naiknya seri magma dari tholeiitic menjadi high K calc – alkaline lebih bersifat alkali, pengkayaan unsur – unsur inkompatibel tersebut juga mengalami kenaikan hampir satu orde magnitudo. Pengkayaan ini konsisten dengan model variasi geokimia melintang busur vulkanik utama, yang tampak jelas pada rasio Rb/K batuan Gunung Ungaran.

VII. KESIMPULAN Rezim tektonik regional zona subduksi mempengaruhi karakteristik petrogenetik dan vulkanotektonik Gunung Ungaran. Kedalaman lempeng subduksi di bawah tubuh gunung tempat terbentuknya magma mempengaruhi komposisi geokimia batuan. Gaya tektonik regional menyumbangkan tegangan horisontal maksimum yang bergabung dengan tegangan gravitasional tubuh gunung api membentuk struktur vulkanotektonik di Gunung Ungaran.

VIII. ACKNOWLEDGEMENT

Magma asal di Gunung Ungaran terbentuk pada mantel di bawah lempeng subduksi yang lebih dalam dibandingkan di gunung – gunung api pada sisi depan busur yang memiliki seri magma tholeiitic dan calc – alkaline. Pada kedalaman tersebut, pelelehan phlogopite memperkaya kandungan unsur inkompatibel

Penyusun mengucapkan terima kasih kepada Balai Penyelidikan dan Pengembangan Teknologi Kebencanaan Geologi (BPPTKG) yang telah memfasilitasi analisis geokimia dalam penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA Hamilton, W., 1979, Tectonic of Indonesian Region, U.S. Geological Survey Professional Paper 1078, United States Government Printing Office, Washington, USA, 345 pp.

452

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA Kohno, Y., Setijadji, L.D., Utami, P., Harijoko, A., Pecskay, Z., Imai, A., Watanabe, K., 2005, Geochronology and petrogenetic aspects of Merapi-Merbabu-Telomoyo-Ungaran volcanoes, Central Java, Indonesia, Proceedings Joint Convention HAGI-IAGI-PERHAPI, Surabaya, Indonesia. Kusumadinata, K., Hadian, R., Hamidi, S., Reksowirogo, L.D., 1979, Data Dasar Gunungapi Indonesia, Direktorat Vulkanologi, Direktorat Jendral Pertambangan Umum, Departemen Pertambangan dan Energi, Republik Indonesia. Merle, O., Borgia, A., 1996, Scaled experiments of volcanic spreading, Journal of Geophysical Research Vol. 101, pp. 13,805 – 13,817. Nakamura, K., 1977, Volcanoes as possible indicators of tectonic stress orientation – principle and proposal, Journal of Volcanology and Geothermal Research 2, pp. 1-16. Tatsumi, Y., Eggins, S., 1995, Subduction Zone Magmatism, Blackwell Science, Inc, United States of America, 211pp. Thanden, R.E., Sumadirdja, H., Richards, P.W., Sutisna, K., Amin, T.C., 1996, Peta Geologi Lembar Magelang dan Semarang, Jawa, Pusat Peneliti dan Pengembangan Geologi, Bandung, Indonesia. Tibaldi, A., Lagmay, A.M.F.A., Ponomareva, V.V., 2005, Effects of basement structural and stratigraphic heritages on volcano behavior and implications for human activities, The UNESCO/IUGS/IGCP project 455, pp. 158 – 170. Van Bemmelen, R.W. 1949. The Geology of Indonesia Volume 1A, Government Printing Office, The Hague, Netherlands. 732 pp. Van Padang, M.N., 1951, Part I Catalogue of The Active Volcanoes of Indonesia, International Volcanology Association, The Hague, Netherlands, 271 pp. Van Wyk de Vries, B., Matela, R., 1998, Styles of volcano – induced deformation: numerical models of substratum flexure, spreading, and extrusion, Journal of Volcanology and Geothermal Research 81, pp. 1 – 18. Van Wyk de Vries, B., Merle, O., 1998, Extension induced by volcanic loading in regional strike-slip zones, Geology Vol. 26, pp. 983-986. Whitford, D.J., Nicholls, I.A., Taylor, S.R., 1979, Spatial variations in the geochemistry of quaternary lavas across the Sunda arc in Java and Bali, Contributions to Mineralogy and Petrology Vol. 70, pp. 341 – 356.

TABEL Tabel 1. Klasifikasi Geomorfologi Gunung Ungaran Satuan

Luas (%) 8

Beda tinggi (mdpl) 600 - 1600

Tekstur dan tingkat erosi Sangat kasar dengan lembah tersayat dalam

Kerucut sentral Ungaran Muda

5

1000 - 2000

Kasar dengan lembah tersayat cukup dalam

Endapan piroklastik Ungaran Tua

10

300 - 700

Kasar, bergelombang dengan lembah dangkal

Aliran lava Ungaran Muda

12

500 - 1200

Agak kasar dengan lembah dangkal hingga tersayat dalam

Aliran lava Ungaran Tua

453

Kenampakan geomorfologi Aliran lava Runtuhan samping Punggungan tererosi Kawah, Kubah lava utama Aliran lava Runtuhan samping Kerucut piroklastik Aliran piroklastik tererosi Kubah lava Aliran lava

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA Endapan piroklastik Ungaran Muda

20

200 - 500

Halus dengan lembah dangkal, kecuali bagian selatan.

Endapan vulkaniklastik

45

200 - 500

Bervariasi, halus hingga kasar dengan lembah dangkal - dalam

Aliran piroklastik Dataran piroklastik Kerucut parasit Kerucut parasit Aliran lahar tererosi Kipas aluvial

GAMBAR

Gambar 1. Lokasi penelitian terletak di dekat pantai utara Jawa

454

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

Gambar 2. Kondisi geologi dan geomorfologi Gunung Ungaran

455

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

Gambar 3. Pola kelurusan di Gunung Ungaran dengan arah utama NNW – SSE dan NE – SW. Pola radial umumnya menunjukkan arah lembah vulkanik. Pola melingkar membentuk depresi yang membatasi satuan geologi dan geomorfologi.

Gambar 4. (a) Gawir yang menyingkap lava andesit di Gedongsongo, (b) Gawir dengan jalur sungai yang dalam di Gintungan

456

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

Gambar 5. Sayatan petrografi tubuh intrusi menunjukkan dominasi fenokris plagioklas yang berciri zoning serta kembaran Carlsbad – albit dan albit. Massa dasar mikrolit plagioklas dan piroksen (atas). Sayatan petrografi fragmen breksi, menunjukkan fenokris hornblenda yang dengan massa dasar gelas vulkanik (bawah).

Gambar 6. Diagram alkalinitas batuan di daerah penelitian

457

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

Gambar 7. Diagram Variasi Harker SiO2 vs beberapa senyawa oksida utama menunjukkan adanya separasi dan kecenderungan tertentu. Sebagian sampel dari kerucut parasit memiliki kandungan SiO2 yang lebih rendah dibanding sampel lava.

Gambar 8. Rasio Sr/Rb yang rendah pada batuan Gunung Ungaran, sangat berbeda dengan pada gunung api sisi depan busur di dekatnya. Data gunung api lain berdasarkan Kohno dkk. (2005) 458