PENENTUAN PUSAT ERUPSI GUNUNG API PURBA BERDASARKAN METODE GRAVITASI, GEOMAGNETIK DAN GEOLISTRIK DI DAERAH GUNUNGKIDUL DAN SEKITARNYA DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA

AGUS SANTOSO, Prof.Sismanto

2017 | Disertasi | S3 Ilmu Fisika

Pusat erupsi Gunung api purba dapat ditentukan dengan mendeteksi posisi material gunung api purba adalah penting untukmemahami produk material gunung api purba dengan mempelajari geologi daerah penelitian, untuk membuktikan keberadaan pusat letusan gunung api purba dengan menggunakan metode geofisika Gravitasi, Geomagnetik dan Geolistrik. Alat ukur gravitasiyang digunakan adalah Lacoste & Romberg gravimeter tipe 1115 dengan jumlah data 883 dan alat ukur geomagnetik adalah Proton Precession magnetometer (PPM) dengan jumlah data 1674. Alat ukur Geolistrik menggunakan resistivity ares dengan 30 data. Lokasi daerah penelitian terletak pada koordinat geografi : 110 derajat 19 menit 30 detik sampai dengan 110 derajat 25 menit 30 detik BT, dan 07 derajat 16 menit 30 detik sampai dengan 07 derajat 19 menit 30 detik LS dengan luas daerah 60 x 45 kilometer, pemodelan 3D mencapai kedalaman 12 km. Daerah Gunungkidul merupakan gunung api yang pernah aktif pada Miosen Bawah, meletus dan membentuk kaldera. Gunung api ini sekarang merupakan gunung api purba dengan pusat erupsi di sekitar daerah Wonosari. Kedalaman waduk magma terdeteksi ada dua yaitu waduk magma dangkal dan waduk magma dalam. Berdasarkan pemodelan dengan metode gravitasi dan geomagnetik diperoleh kedalaman waduk magma dangkal 2 sampai dengan 5,1 km, sedangkan waduk magma dalam terdapat pada kedalaman mulai dari 12 km. Hasil pemodelan 3D Metode gravitasi (software grablox) dan Geomagnetik (software magblox) dan oasis montajmenghasilkan : proses yang terjadi pada kedalamanwaduk magma paling bawah sampai ke permukaan bumi adalah :kedalaman maksimum waduk magma lebih dari 12 km. Komposisi magma dalam waduk magma bersifat basasampai ultra basa, densitas 3,1 - 3,3 g/cm3, dan suseptibilitas >0,185 SI. Terjadi proses diferensiasi magma pada kedalalam 10 sampai dengan 12 km, sehingga terjadi kristalisasi dan magma mulai naik menerobos batuan sekitarnya, magma basal mengalami diferensiasi menghasilkan batuan basal andesit, densitas 2,85 - 3,1 g/cm3 dan suseptibilitas 0,185 - 0,19 SI. Pada kedalaman 5,4 sampai dengan 8 km, intrusi dan diferensiasi berlanjut menghasilkan batuan andesit , densitas 2,75 sampai dengan 2,85 g/cm3 dan suseptibilitas 0,17 sampai dengan 0,175 SI. Pada kedalaman 3,3 sampai dengan 5,4 km, intrusi dan diferensiasi berlanjut menghasilkan batuan andesit dengan densitas 2,76 - 2,85 g/cm3 dan suseptibilitas 0,17 sampai dengan 0,172 SI. Pada kedalaman 0 sampai dengan 3,3 km, intrusi dan diferensiasi berlanjut menghasilkan batuan beku andesit, densitas 2,76 - 2,85 g/cm3 dan suseptibilitas 0,35 sampai dengan 0,38 SI. Kedalaman laut sekitar 2 - 2,5 km, terdapat di daerah pantai selatan yang membujur dari barat ke timur (Parangtritis - Baron - Sadeng). Pada kedalaman 0 - 0,2 km, bentuk morfologi intrusi ini melingkar dengan pusat di daerah Wonosari.Tepi intrusi ini adalah G. Sudimoro, G. Nglanggran, G. Baturagung, Ponjong dan Pantai Wediombo yang berpola melingkar. Kedalaman waduk magma dangkal terdapat pada kedalaman 2 sampai dengan 5,1 km dengan bentuk relatif bulat dengan diameter 18 - 20 km dan diperkirakan volumenya 150 sampai dengan 180 km3. Komposisi batuannya adalah asam (dasit/riolit ?). Kedalaman waduk magma dalam terletak pada kedalaman mulai dari bagian atas yaitu 12 km yang terletak dibawah waduk magma dangkal. Waduk magma dalam ini bentuknya menyebar secara horisontal dan vertikal kebawah dengan batas bawahnya diperkirakan lebih dari 15 km. Komposisi batuannya adalah basa sampai ultra basa. Hasil pemodelan metode geolistrik menunjukkan bahwa batugamping Formasi Wonosari ini mempunyai ketebalan 100 - 165 m dengan resistivitas 200 sampai dengan 800 ohm-m, bentuknya menebal ke arah tengah dan menipis ke arah tepi yang melingkar. batugamping terumbu ini terkenal dengan nama Karts Topografi , banyak gua-gua dan di bagian dasarnya sering dijumpai aliran sungai di bawah tanah Bentuk pola melengkung menyerupai bentuk tapal kuda Gunungkidul yang berbeda dengan bentuk umum penyebaran batuan penyusun Zona Pegunungan Selatan terindikasi dengan kuat karena pengaruh kegiatan gunung api purba (paleovolkanisme) di daerah ini. Sekaligus menunjukkan bahwa daerah ini mengalami periode magmatisme-volkanisme berulang kali. Bukti ini diperkuat dengan hasil analisis stratigrafi gunung api yaitu terdapatnya susunan litologi yang dihasilkan oleh fase pembangunan (konstruktif)adalah litologi breksi, lava dan batupasir dengan densitas 2,55 sampai dengan 2,85 gr/cm3, sedangkan yang dihasilkan oleh fase penghancuran (destruktif)litologinya adalah breksi pumis Formasi Semilir densitas 2,4 sampai dengan 2,55 gr/cm3. Fase konstruktif menghasilkan gunung api tipe komposit, sedangkan fase destruktif menghacurkan bangunan gunung api sebelumnya menghasilkan gunung api kaldera.Pusat erupsi Gunung api purba tampak jelas pada sayatan B sampai dengan B aksen metode gravitasi dengan koordinat 8 derajat 1 menit 49,8 detik LS sampai dengan 110 derajat 37 menit 1 detik BT dan bentuk kaldera. Pusat erupsi ini terdapat di bawah kaldera Gunungkidul.

The eruption center of paleovolcano can be determined by detecting the position of paleovolcanic materials. It is important to understand paleovolcanic material products by studying the geology of research location to prove the existence of eruption center of paleovolcanic using gravitational, magnetic and geoelectric methods. The gravity measuring instrument used is Lacoste & Romberg gravimeter type 1115 with 883 data, the geomagnetic measuring instrument was Proton Precession magnetometer (PPM) with 1674 data and Geoelectric measuring instrument resistivity ares with 30 dataThe research location was in geographic coordinates: 110 degree 19 minutes 30 seconds until 110 degree 25 minutes 30 seconds E, and 07 degree 16 minutes 30 seconds until 07 degree 19 minutes 30 seconds S with an area size of 55 x 40 kilometer. The 3D modeling software reaches the depth of 12km. The research area in Gunung Kidul is a volcano that has been active in the Lower Miocene, explode and form a caldera. This volcano is the paleovolcano with eruption centers around the Wonosari area. The depth of the magma reservoir was detected there are two shallow magma reservoirs and reservoir of magma inside. Based modeling with gravity and geomagnetic methods acquired shallow magma reservoir depth 2 until 5,1 km, whereas the magma reservoirs are at depths ranging from 12 km The result of 3Dmodeling in gravitational (software grablox) and geomagnetic methods (software magblox) and Oasis Montajsoftwareproduced : the process happening in the lowest depth of magma chamber to the earth surface is:maximum depth of magma chamber of 12km. Magma composition in magma chamber isbasaltor ultramafic, 3,1 - 3,3 g/cm3 density, and>0,185 SI susceptibility. There is magma differentiation process in the depth of 10 until 12 km, so there is crystallization and magma rises through rocks around it. Basal magma experiences differentiation, producing basalt rock, 3,0 - 3,1 g/cm3density and 0,185 - 0,9 SI susceptibility. In the depth of 5,4 until 8 km, intrusion and differentiation continue, producing andesite rocks, 2,75 until 2,85g/cm3density and 0,165 until 0,185SI susceptibility. In the depth of 3,3 until 5,4 km, intrusion and differentiation continue, producing andesite rock with 2,76 - 2,85 g/cm3density and 0,165 until 0,185 SI susceptibility. In the depth of 0 until 3,3 km, In the depth of andesitic igneous rock, 2,76 - 2,85 g/cm3density and 0,165 until 0,185 SI susceptibility. Ocean depth around 2 - 2,5 km is in southern beach area from west to east (Parangtritis - Baron - Sadeng). In the depth of 0 - 0,2 km, this intrusion morphology circles with a center in Wonosari area. The edges of the intrusions areMt. Sudimoro, Mt. Nglanggran, Mt. Baturagung, Ponjong and Wediombo Beach with is circular. The depth of the shallow magma reservoirs are at a depth of 2 to 5,1 km with relatively spherical shape with a diameter of 18 - 20 km and the estimated volume of 150 until 180 km3. The composition of rock is acid rocks (dasite/riolite). The depth of the magma reservoirs located at depths ranging from the top of which 12 km is located below the shallow magma reservoir. This magma reservoir in the form spreads both horizontally and vertically down to the lower limit estimated at more than 15 km. The composition of rock is basic to ultra basic. The result of geoelectrical model showed that the limestone of Wonosari Formation has 100 until 165 m thickness, with resistivity 200 until 800 ohm-m. It is thicker to the center and thinner to the edges direction. The composition of Wonosari Formation is not only coral limestone, but also in shape of clay, layered clastic limestone, and the coral limestone which is known as the Karts Topography. There are a lot of caves which its bottoms are often found undergrounded water stream. Curved shape similar to horseshoe Gunungkidul, which is different from general formation rock distribution in Southern Mountain Zone, strongly indicates influences of paleovolcanic activities (paleovolcanism)in the region. It also shows that the region has repeated magmatism-volcanism periods. The evidence is supported by the result of volcanic stratigraphic analysis showing lithological formation produced by constructive phase with lithology breccias, lavas and sandstones with density of 2.55 to 2.85 gr/ cm3, while that generated by a phase of destruction (destructive) lithologiare pumice breccia in Semilir Formation with density from 2.4 to 2.55 gr/cm3this lithology produced by destructive phase. Constructive phase produced composite volcano, while destructive phase destroyed previous volcano, producingcaldera volcano. The paleovolcano eruption center was evident at the profile B - B ' gravity method with coordinates location 8 degree 1 minutes 49 seconds S until110 degree 37 minutes 1 seconds E and the shape of the caldera. This eruption centers are under Caldera.

Kata Kunci : Gunung api purba, kaldera, Metode Gravitasi, Metode Geomagnetik, Geolistrik, grablox, magblox.