SEJARAH GEOLOGI GUNUNG MERAPI

1. FISIOGRAFI DAN MORFOLOGI

Gunung Merapi tumbuh di atas titik potong antara kelurusan vulkanik Ungaran - Telomoyo - Merbabu - Merapi dan kelurusan vulkanik Lawu - Merapi - Sumbing - Sindoro - Slamet. Kelurusan vulkanik Ungaran-Merapi tersebut merupakan sesar mendatar yang berbentuk konkaf hingga sampai ke barat, dan berangsur-angsur berkembang kegiatan vulkanisnya sepanjang sesar mendatar dari arah utara ke selatan. Dapat diurut dari utara yaitu Ungaran Tua berumur Pleistosen dan berakhir di selatan yaitu di Gunung Merapi yang sangat aktif hingga saat ini. Kadang disebutkan bahwa Gunung Merapi terletak pada perpotongan dua sesar kwarter yaitu Sesar Semarang yang berorientasi utara-selatan dan Sesar Solo yang berorientasi barat-timur.

Secara morfologi tubuh gunung Merapi dapat dibagi menjadi empat bagian yaitu Kerucut Puncak, Lereng Tengah dan Lereng Kaki dan Dataran Kaki (Sari,1992). Kerucut puncak dibangun oleh endapan paling muda berupa lava dan piroklastik. Satuan lereng tengah dibangun oleh endapan lava, piroklastik dan lahar. Lereng kaki dan Dataran Kaki tersusun dari endapan piroklastik, lahar dan aluvial. Dari bentuknya, dibandingkan dengan gunungapi disebelahnya yaitu Gunung Merbabu, Gunung Merapi nampak jauh lebih runcing. Hal ini menunjukkan bahwa pertumbuhan bagian puncaknya relatif lebih cepat. Hal ini didukung pula oleh kenyataan bahwa pada saat ini produk aktivitas Merapi hanya tersebar pada jarak yang dekat dari puncak Merapi.

Kerucut puncak Merapi yang sering disebut sebagai Gunung Anyar merupakan bagian Merapi yang paling muda. Semua aktivitas Merapi terpusat pada puncak kerucut ini. Kawah utama Merapi saat ini berupa bukaan berbentuk tapal kuda yang mengarah ke barat-baratdaya. Morfologi kawah ini terbentuk sesudah letusan tahun 1961. Secara umum, dataran puncak Merapi tersusun dari kubah-kubah lava yang tidak terlongsorkan. Beberapa area di dataran puncak Merapi di luar kawah utama mengeluarkan banyak uap vulkanik yaitu di area Gendol dan Woro, bagian tenggara dataran puncak.

Bagian lereng barat Merapi merupakan daerah aliran guguran dan piroklastik. Daerah ini merupakan daerah terbuka karena sering terlanda awanpanas. Daerah lereng timur sebagai bagian dari struktur Merapi Tua jarang terkena dampak aktivitas Merapi. Lereng ini lebih banyak tedutup dengan vegetasi. Morfologinya nampak dipisahkan dari kerucut-Merapi dengan sesar yang berbentuk tapal kuda yang melalui bawah Gunung ljo, lereng timur Merapi.
Lereng kaki Merapi tersusun dari punggungan-punggungan radial yang diselingi dengan hulu-hulu sungai. Beberapa sungai penting yang berada di lereng barat yaitu Batang, Bebeng, Putih, Blongkeng, Sat, Lamat dan Senowo. Alur-alur pada hulu sungai tersebut yang sering mendapat tambahan material produk letusan.

STRATIGRAFI

Penelitian terdahulu dari G. Merapi menunjukkan bahwa sejarah G. Merapi cukup komplek dan pembagian detail dari sejarah Merapi sendiri masih memerlukan penelitian lebih lanjut. Berbagai penelitian geologi yang dilakukan di Merapi antara lain Wirakusumah (1989), Berthommier (1990), Newhall & Bronto (1995) dan Newhall et al (in press). Wirakusumah (1989) membagi Geologi Merapi menjadi 2 kelompok besar yaitu Merapi Muda dan Merapi Tua. Penelitian yang dilakukan sesudahnya semakin merinci unit-unit stratigraf! di Merapi.

Secara garis besar sejarah G. Merapi dapat dibagi menjadi 4 bagian (Bedhommier, 1990).

PRA MERAPI (lebih dari 400.000 tahun yang lalu)

Sebelum terbentuk Gunung Merapi, pada masa ini sudah terdapat apa yang sekarang nampak sebagai Gunung Bibi, gunung basaltik andesit, yang terletak di lereng timur Merapi, termasuk di daerah Boyolali. Walaupun sama sepeni lava Merapi berjenis basalt-andesitik, batuan gunung Bibi berbeda dari batuan Merapi, karena tidak mengandung orthopyroxen. Puncak Bibi mempunyai ketinggian sekitar 2050 meter di atas muka laut. Lokasi ini dapat dicapai melalui desa Cepogo naik ke arah Merapi. Jarak datar antara puncak Bibi dan puncak Merapi sekitar 2.5 kilometer. Karena umurnya yang jauh lebih tua darl gunung Merapi bukit ini telah mengalami alterasi yang kuat, contoh batuan segar sudah sulit sekali ditemukan. Umurnya diperkirakan sekitar 700.000 tahun.

MERAPI TUA (60.000 sampai 8000 tahun yang lalu)

Pada masa ini mulal lahir Gunung Merapi dan merupakan fase awal dari pembentukannya. Kerucut G. Merapi belum terbentuk sempurna. Produk erupsinya bervariasi. Ekstrusi awalnya berupa lava basaltik yang membentuk Gunung Turgo dan Plawangan berumur sekitar 40.000 tahun. Produk aktivitasnya terdiri dari batuan dengan komposisi andesit basaltik; dari awanpanas, breksiasi lava dan lahar.

MERAPI PERTENGAHAN (8000 sampai 2000 tahun yang lalu)

Terjadi beberapa lelehan lava andesitik yang menyusun bukit Batulawang dan Gajahmungkur, yang saat ini nampak di lereng utara Merapi. Batuannya terdiri dari aliran lava, breksiasi lava dan awan panas. Aktivitas Merapi dicirikan dengan letusan efusif (lelehan) dan eksplosif. Diperkirakan juga terjadi letusan eksplosif dengan "debris-avalanche" (sebagaimana terjadi di Mount St. Helens, dalam skala kecil), ke arah barat yang meninggalkan morfologi tapal-kuda dengan panjang 7 kilometer, lebar 1-2 kilometer dengan beberapa bukit di lereng barat. Pada periode ini terbentuk Kawah Pasarbubar.

MERAPI BARU (2000 sampai sekarang)

Dalam kawah Pasarbubar terbentuk kerucut puncak Merapi yang saat ini disebut sebagai Gunung Anyar. Aktivitas Merapi terdiri dari aliran basalt dan andesit lava, awanpanas serta letusan magmatik dan phreatomagmatik. Kubah lava menjadi pusat aktivitas Gunung Merapi sampai saat ini.

Batuan dasar dari G. Merapi diperkirakan berumur Merapi Tua. Sedangkan Merapi yang sekarang ini berumur sekitar 2000 tahun. Letusan besar dari G. Merapi terjadi di masa lalu yang dalam sebaran materialnya telah menutupi Candi Sambisari yang terletak + 23 km dari G. Merapi. Newhall et al (in press) juga menyatakan bahwa akibat letusan besar di masa lalu dari G. Merapi, material hasil letusannya diperkirakan telah membendung K. Progo yang kemudian membentuk danau. Namun demikian, waktu dari letusannya masih diperdebatkan.

Studi stratigrafi yang dilakukan oleh Andreastuti (1999) telah menunjukkan bahwa beberapa letusan besar, dengan indek letusan (VEI) sekitar 4, tipe Plinian, telah terjadi di masa lalu. Letusan besar terakhir dengan sebaran yang cukup luas menghasilkan Selokopo tephra yang terjadi sekitar sekitar 500 tahun yang lalu (490 + 100 yrs. B.P) (MN15 NB-1). Namun demikian, erupsi eksplosif dari G. Merapi yang teramati diperkirakan masih terjadi lagi pada sekitar 250 tahun yang menghasilkan Pasarbubar tephra. Meskipun demikian, letusannya relatif kecil dibandingkan letusan yang menghasilkan Selokopo tephra.

Berdasarkan pengamatan terhadap jenis endapan dan besar letusannya, letusan G. Merapi di masa lalu (3000 BP - 1800 AD) dapat dibedakan menjadi 3 (Andreastuti, 1999) kelompok:

Kelompok 1:	letusan kecil menghasilkan satu jenis endapan yang relatif tipis atau aliran lava.
Kelompok 2:	letusan medium menghasilkan endapan tephra yang menunjukkan asosiasi sederhana dari endapan yang ketebalannya relatif tipis.
Kelompok 3:	letusan besar yang menghasilkan endapan tebal dengan asosiasi jenis endapan yang komplek.

Pembagian tersebutdiatas berlaku untuk kejadian letusan pra-1 800 AD. Bila diterapkan pada letusan sekarang (sesudah-1 800 AD), maka endapan yang terbentuk dapat digolongkan dalam kelompok 1, contohnya lava, awanpanas atau endapan surge dan kelompok 2, yaitu asosiasi endapan awanpanas dan surge.
Endapan hasil letusan yang sekarang berupa awanpanas yang meskipun cukup tebal (mencapai 8m), namun hanya tersebar di lembah-lembah tertentu. Hal ini menunjukkan bahwa letusannya relatif kecil. Pada letusan pra-1 800, hasil letusan berupa endapan jatuhan yang ketebalannya lebih tipis namun merata di sekitar gunung. Tekanan internal magma pada letusan yang menghasilkan awanpanas lebih kecil daripada yang menghasilkan letusan dengan endapan jatuhan.

Berdasarkan pengamatan geokimia, proses magmatilk dari G. Merapi mencakup proses diferensiasi dan suplai magma (Bahar, 1984, Berthommier, 1990; Andreastuti, 1999) dari dapur magma yang lebih dalam selain itu proses kontaminasi juga berperan dalam perkembangan magma dari G. Merapi (Bahar, 1984, Berthommier, 1990). Lebih jauh, Del Marmol (1989) menyatakan bahwa letusan dari G. Merapi terutama dipicu oleh perubahan kandungan air dan perubahan kecepatan kristalisasi magma.

Dalam perkembangannya, sifat letusan G. Merapi menunjukkan sifat perubahan komposisi magma yang berulang dari basa ke asam. Komposisi SiO₂ pada sekitar 1000 tahun terakhir mengalami variasi dengan nilai terendah sekitar 50.5 % sampal 56.5 %. Tentu saja perubahan komposisi in! akan berpengaruh pada tingkah laku Merapi. Walaupun perubahan SiO2 berfluktuasi, dalam jangka panjang terjadi kecenderungan kenaikan komposisi yang jelas. Hal ini tedilhat baik dari letusan yang sekarang maupun letusan masa lalu (Andreastuti, 1999). Namun demikian, perubahan sifat letusan dari eksplosif menjadi efusif pada periode saat ini merupakan perubahan yang penting, karena berpengaruh pada jenis dan resiko dari letusan. Dibandingkan dengan letusan masa lampau, letusan masa kini relatif kecil (VEI 1-3).

PETROGRAFI

Gunung Merapi merupakan gunungapi tipe basalt-andesitik dengan komposisi SiO2 berkisar antara 50-58 %. Beberapa lava yang bersifat lebih basa mempunyai SiO2 yang lebih rendah sampal sekitar 48%. Batuan Merapi tersusun dari plagiolklas, olivin, piroksen, magnetit dan amphibol. Plagioklas merupakan mineral utama pada batuan Merapi dengan komposisi sekitar 34%. Menurut del Marmol (1989), lava Merapi mempunyai tingkat kristalinitas 32 58% (fenokris > 0.2 mm). Sedangkan penelitian dari endapan tephra pra-1800 AD (Andreastuti, 1999), mengandung fenokris 15-50%. Asosiasi mineral dari endapan tephra Merapi , yaitu:

a. Plagioklas-klinopiroksen-ortopiroksen-hornblende
b. Plagioklas-hornblende-klinopiroksen

Asosiasi mineral (a) merupakan kelompok yang dominan untuk endapan pra-1800 AD. Sedangkan endapan lava dan tephra sesudah-1800 AD terutama mempunyai asosiasi mineral:

a. Plagioklas-klinopiroksen-ortopiroksen-hornblende-olivin
b. Plagioklas-klinopiroksen-ortopiroksen

Asosiasi mineral (b) adalah umum ditemukan dalam endapan tephra dan lava sesudah1800 AD.

Batuan Merapi yang bersifat basalt-andesitik dan andesitik merupakan hasil evolusi dari high-Al basalt sebagai magma asalnya. Disamping differensiasi kristalisasi, magma Merapi dipengaruhi juga oleh adanya kontaminasi dari batuan mantel dan kerak bumL Adanya kontaminasi dari mantel bumi ditunjukkan dengan. adanya asimilasi antara olivin forsteritik dan high-Al basalt. Xenolith karbonat merupakan indikasi adanya kontaminasi dari batuan sedimen di kerak bumL Xenolith gabbro, walaupun tingkat kontaminasinya kecil, menjadi petunjuk adanya kontaminasi dari batuan tertua yang ditemukan di pulau Jawa (del Marmol, 1989).
Magma Merapi berasal dari high-Al basalt yang terkumpul di dapur magma. Magma basalt ini mempunyai kandungan air sekitar 2% berat. Dari analisis kristalisasi disimpulkan bahwa dapur magma berada pada suatu kedalaman antara 7-17 kilometer (estimasi petrografik) atau setara dengan tekanan lithostatik 2 sampai 5 kilobar (del Marmol, 1989). Dapur magma diperkirakan mempunyai volume sekitar 10 kmI. Nilai volume ini diperoleh dari perhitungan berdasarkan data laju erupsi, pertumbuhan kristal, ukuran kubah lava.

BAHAYA GUNUNG MERAPI

Bahaya gunung Merapi dapat dibedakan menjadi bahaya primer dan bahaya sekunder. Bahaya primer merupakan bahaya yang timbul sebagai akibat langsung dari letusan. Sedangkan, bahaya sekunder merupakan bahaya yang secara tidak langsung disebabkan oleh letusan atau produk letusan. Bahaya primer yaitu awanpanas letusan, lemparan material letusan dan abu letusan. Bahaya sekunder yaitu lahar, kerusakan rumah dan tempat tinggal dan bahkan kekurangan pangan.

Awanpanas saat ini merupakan kejadian yang paling berbahaya di Merapi. Suhu yang tinggi, mencapai 3000C merupakan faktor yang paling berbahaya dari awanpanas. Material panas hancuran dari kubah lava meluncur menyusuri lereng dengan asap yang membubung tinggi bergulung-gulung dengan kecepatan luncur yang dapat mencapal 90 kilometer per jam. Sebagai ilustrasi, jarak 5 kilometer dari puncak akan tercapai oleh awanpanas pada waktu 3-4 menit. Walaupun material awanpanas mengalir menyusuri alur hulu sungai, asap awanpanas mengikuti aliran materialnya dan dapat membubung tinggi mencapai 1-2 kilometer.

Awanpanas menyapu dan membakar daerah yang dilaluinya. Asap yang bergulung-gulung dapat membakar daerah sekitar jalur aliran. Sebagai aliran suspensi material abu, pasir, kerikil, batu dan gas yang bertekanan tinggi, awanpanas biasanya lebih tidak berisik dari pada guguran biasa. Awanpanas dari longsoran kubah lava aktif sangat berbahaya karena dapat terjadi sewaktu-waktu.

Kalau awanpanas sudah atau sedang terjadi penanggulangannya sangat sulit. Bahaya awanpanas hanya bisa dihindari dengan tidak terlalu dekat dengan jalur-jalur awanpanas yaitu hulu-hulu sungai yang ada di lereng Merapi. Karena awanpanas Merapi terutama berasal dari kubah lava maka alur yang paling mungkin terkena adalah daerah yang ada lurus di bawah lidah kubah lava aktif dan disebelah kanan-kiri dari alur tersebut.

Sampai saat ini ancaman awanpanas masih ke arah sektor selatan, barat daya, baratdan barat laut. Kubah lava Merapi mempunyai orientasi yang bervariasi dari waktu ke waktu sehingga tingkat resiko bahaya di suatu daerah juga tergantung kondisi kubah pada saat itu.

Lontaran bahan letusan, walaupun saat ini jarang terjadi, juga berbahaya bagi kampungkampung yang berada pada posisi dekat, kurang dari 3 kilometer dari Merapi. Lontaran bahan letusan hanya terjadi pada saat letusan mengarah vertikal atau jenis letusan vulkanian dan plinian. Bahaya in! juga mengancam para pendaki yang sedang melakuka.n pendakian di G. Merapi pada saat aktivitas Merapi sedang giat-giatnya. Itulah sebabnya pada saat status Merapi dalam tingkat "Siaga" dianjurkan untuk tidak melakukan pendakian.

Abu letusan, atau hujan abu, bukan merupakan bahaya yang besar bagi penduduk. Iritasi tenggorokan merupakan kejadian yang paling sering dialami oleh penduduk yang terkena hujan abu. Abu pada beberapa kasus dapat mematikan tanaman pertanian penduduk. Masker penutup hidung (dari kain) sudah cukup untuk mengurangi dampak negatif abu vulkanik.

Gas beracun di Merapi hampir tidak ada. Namun demikian bagi para pendaki yang berada di puncak Merapi dan terlalu dekat dengan solfatara tetap acta resiko untuk terserang keracunan gas vulkanik. Dianjurkan untuk menggunakan masker gas atau paling tidak saputangan yang dibasahi air untuk menutup hidung pada saat berada di daerah solfatara Merapi di puncak.

Lahar merupakan aliran lumpur dan batu dari material hasil erupsi yang oleh karena adanya tambahan air dari hujan terbawa turun dan mengalir sebagai aliran pekat. Dua unsur penyusun lahar yaitu material lahar yang berupa endapan hasil erupsi yang berada di lereng Merapi dan air yang berasal dari hujan. Material lahar yang sangat berpotensi adalah material hasil erupsi yang masih baru dan belum terpadatkan. Itulah sebabnya resiko lahar cukup tinggi apabila terjadi hujan lebat dalam beberapa hari/minggu sesudah letusan. Selama ini aliran pada umumnya mengalir di alur-alur sungai yang berhulu di Merapi.

Demikian sehingga bahaya lahar mengancam terutama para penambang pasir di alur sungai di lereng Merapi. Disamping bahayanya lahar juga bermanfaat karena menurunkan material pasir ke ketinggian yang lebih rendah. Cara penanggulangan lahar saat yang paling sederhana adalah dengan menghindari alur sungai pada saat terjadi hujan lebat di lereng Merapi terutama yang masih terdapat material lepasnya.