PROCEEDINGS HAGI-IAGI Joint Convention Medan 2013 28 – 31 October Identifikasi Kubah Lava pada Kaldera Pangkajene, Sulawesi Selatan, Indonesia Ulva Ria Irfan1,*, Kaharuddin, MS1., Dadang A. Suriamiharja2, Irzal Nur3 1 Geological Engineering Study Program, Hasanuddin University, Makassar 90245, Indonesia Geophysics Study Program, Hasanuddin University, Makassar 90245, Indonesia 3 Mining Engineering Study Program, Hasanuddin University, Makassar 90245, Indonesia * Corresponding author: [email protected] 2 Abstract From the western to southern part of Pangkajene area, a number of rising topography are shown on plain morphology in the Walanae Depression. This topography anomaly in the surrouding plain morphology which composed of volcanic products is interpreted as lava domes. This study aims to identify morphology and lithology of the lava domes in Pangkajene caldera. Based on field data, and analyses of topographic map and SRTM image it is defined that geomorphological units of the Pangkajene Paleovolcanic consist of: 1) Pyroclastic mountain, 2) Lava hills, 3) Lava dome, and 4) Alluvial plain. The lava domes lining in form of cone-shape hills from northwest to southwest. Geomorphological prosess developed is denudation which is indicated by the irregular surface of the domes. Lithology of the lava domes include andesitic lava (Bulu Loa) and trachytic lava (Bulu Allakuang, Bulu Batulappa and Bulu Watangpulu). In some places among the trachytic lava domes, volcanic necks are exposed which intrude ignimbrites such as at Bulu Tinebbang, Bulukunyi and Bulu Batualong. Petrographic analysis on trachyte indicated porphyritic and trachytic textures which consists of feldspar phenocrysts (oligoclase, orthoclase, sanidine) biotite and hornblende; and groundmass (glass and feldspar mikrolite). The formation of the lava domes is in the latest phase of the volcanic eruption in Pangkajene caldera. It is interpreted that after the collapse of the caldera, the volcanic necks then exposed, and eruption in the opening spaces subsequently formed the andesitic and trachytic lava domes. Keywords : Pangkajene caldera, lava dome, volcanic neck, South Sulawesi Abstrak Pada daerah Pangkajene bagian Barat hingga Selatan terlihat tonjolan-tonjolan yang menempati morfologi pedataran dalam depresi Walanae. Anomali topografi di daerah pedataran yang tersusun oleh produk vulkanik diduga sebagai kubah lava. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi morfologi dan litologi kubah-kubah lava pada kaldera Pangkajene. Berdasarkan penelitian lapangan, analisis peta topografi dan analisis citra SRTM maka satuan geomorfologi Paleovulkanik Pangkajene terbagi empat yaitu 1) Pengunungan Piroklastik, 2) Perbukitan Aliran Lava, 3) Kubah Lava, 4) Pedataran Alluvial. Kubah lava membentuk bukit-bukit kerucut dan berjejer dari Baratlaut ke Tenggara. Proses geomorfologi yang berkembang adalah denudasi yang ditandai dengan bentuk permukaan kubah yang tidak teratur. Litologi kubah lava tersusun oleh lava andesitik (Bulu Loa) dan lava trakitik (Bulu Allakuang, Bulu Batulappa dan Bulu Watangpulu). Di antara kubah lava trakitik terdapat terdapat leher vulkanik (volcanic neck) yang menerobos ignimbrite seperti pada Bulu Tinebbang, Bulukunyi dan Bulu Batualong. Analisis petrografis batuan trakit memperlihatkan tekstur porfiritik dan trakitik yang tersusun oleh fenokris feldspar (oligoklas, ortoklas, sanidin) biotit dan hornblende; dan massadasar (gelas dan mikrolit feldspar). Pembentukan kubah lava merupakan fase akhir aktifitas erupsi gunungapi di daerah kaldera Pangkajene. Diinterpretasikan bahwa setelah peristiwa runtuhnya kaldera, tersingkap volcanic neck dan terjadinya erupsi pada celah-celah retakan membentuk kubah-kubah lava andesitik dan trakitik. Kata Kunci : Kaldera Pangkajene, kubah lava, leher vulkanik, Sulawesi Selatan Pendahuluan Pada Peta Geologi Lembar Pangkajene dan Watampone Bagian Barat (Sukamto, 1982) dan Peta Geologi Regional Lembar Majene & Bagian Barat Palopo (Djuri,dkk,1998), batuan gunungapi yang menyusun daerah Pangkajene termasuk dalam Batuan Gunungapi Pare-Pare Anggota Lava (Tppl). Batuan gunungapi yang tersebar pada kelompok batuan gunungapi Pare-Pare terdiri dari tufa PROCEEDINGS HAGI-IAGI Joint Convention Medan 2013 28 – 31 October lapilli dan breksi vulkanik dan setempat terdapat sisipan lava yang bersifat trakit-andesit (Sukamto, 1982). Batuan gunungapi Pare-pare yang berumur Tersier tersebar luas di daerah Parepare-Barru dan Sidrap, mempunyai karakteristik yang khas dengan kehadiran endapan pumish dan ignimbrite (Kaharuddin, 2009; Sirajuddin, dkk., 2011). Afinitas batuan gunungapi ParePare termasuk dalam kelompok batuan shoshonitic (Yuwono, 1990; Priadi, dkk., 1994) yang terbentuk pada pasca-subduksi. Berdasarkan peninjauan lapangan, pusat erupsi gunungapi Tersier Pare-pare diduga kuat terdapat di dua lokasi yaitu daerah Lumpue-Parepare, dan PangkajeneSidenreng Rappang. Aspek volkanologi yang menarik untuk dikaji adalah kaldera di sebelah barat daya Kota Pangkajene yaitu Kaldera Pangkajene (Kaharuddin, 2009; Sirajuddin, dkk., 2011). Menentukan pusat erupsi berdasarkan bentukan kaldera gunungapi Tersier, menarik untuk dilakukan penelitian karena pada umumnya telah mengalami gangguan tektonik ataupun struktur sehingga bentuk kaldera tidak utuh lagi. Identifikasi kubah lava merupakan bagian dari penelitian karakteristik kaldera Pangkajene yang difokuskan pada analisis morfologi produk gunungapi dipadukan dengan karakteristik litologi kubah lava dan leher vulkanik. Informasi penyebaran kubah lava dapat dimanfaatkan untuk pengembangan studi vulkanologi di Sulawesi dan hubungannya dengan pencarian endapan mineral yang ekonomis. dan dipengaruhi oleh sesar Walanae, sehingga klasifikasi geomorfologi didasarkan pada pengaruh gaya endogen dan eksogen (Thornbury, 1969). Satuan geomorfologi Paleovulkanik Pangkajene terbagi empat yaitu Pengunungan Piroklastik, Perbukitan Aliran Lava, Kubah Lava dan Pedataran Alluvial (Gambar 1). Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan paduan metode deduktif dan induktif dengan cara menganalisis hipotesis berdasarkan penelitian sebelumnya dan konsep vulkanologi, kemudian diuraikan data-data yang menjelaskan suatu kesimpulan. Pengumpulan data dilakukan dengan pengamatan karakteristik morfologi dan litologi di lapangan, analisis citra SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) dan analisis petrografis. Menganalisis seluruh data menggunakan metode induktif dengan menemukan buktibukti di lapangan, menentukan satuan geomorfologi yang ditunjang oleh komposisi mineral dan tekstur batuan berdasarkan identifikasi pada analisis petrografis. Hasil dan Diskusi Geomorfologi Paleovulkanik Pangkajene Paleovulkanik Pangkajene terletak di daerah Pangkajene bagian Barat dan Selatan yang membentuk pegunungan dan pedataran. Daerah pegunungan termasuk rangkaian pegunungan Pare-pare bagian Timur dan daerah Panca Lautang. Sedangkan daerah pedataran merupakan bagian barat zona depresi Walanae. Morfologi terbentuk akibat aktifitas vulkanisme masa lampau berumur Neogen Gambar 1. Peta Geomorfologi Daerah Pangkajene Satuan geomorfologi pegunungan piroklastik tersebar memanjang di sebelah barat berupa bukit dan gunung terjal. Litologi yang menyusun berupa perselingan piroklastik, aliran lava, intrusi dike dan stok sienit sebagai kerucut gunungapi parasit. Batas dengan satuan geomorfologi perbukitan aliran lava menampakkan undak topografi sebagai jejak tebing kaldera. Proses denudasional dan struktur sesar mengakibatkan bentuk lembah didominasi profil antara “V” dan “U”. Kerucut piramida alam yang berjejer dari Tenggara ke Baratlaut membentuk satuan kubah lava (Gambar 2a). Morfologi kubah lava Bulu Allakuang berdimensi ±625 m x 300 m dan elevasi 124 m membentuk struktur kolom (columnar joint) yang rebah (Gambar 2b). Dimensi dan elevasi masing-masing kubah lava sebagai berikut : Bulu Batulappa memiliki dimensi ±1250 m x 850 m dengan elevasi 174 m; Dimensi Bulu Watangpulu ±675 m x 250 m dan elevasi 125 m; Bulu Batualong berdimensi ±150 m dengan elevasi 202 m, Bulu Tinnebbang memiliki dimensi ±625 m x 300 m dan elevasi 111 m; Dimensi Bulu Kunyi ±200 m dengan elevasi ±157 m (Gambar 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h). PROCEEDINGS HAGI-IAGI Joint Convention Medan 2013 28 – 31 October Gambar 2.(a) Morfologi kubah lava pada depresi Walanae; (b) Kubah Lava Allakuang; (c) Kubah Lava Batulappa; (d) Kubah Lava Bulu Watangpulu; (e) Kubah Lava Bulu Loa; (f) Leher Vulkanik Bulu Batualong; (g) Leher Vulkanik Bulu Tinebang; (h) Leher Vulkanik Bulukunyi. Kubah lava merupakan hasil proses efusif magma trakitik yang viskositasnya tinggi pada pipa vulkanik. Kekentalan magma yang tinggi menyebabkan magma tidak mengalir dengan cepat sehingga membentuk kubah yang melingkar seperti pada Bulu Batulappa, Bulu Allakuang. Produk vulkanik di Bulu Batualong, Bulu Tinebbang dan Bulu Kunyi merupakan leher vulkanik yang tersusun oleh batuan trakit. Tekstur porfiroafanitik, struktur masif dan sebagian vesicle. Endapan ignimbrite menutupi sebagian leher vulkanik Bulu Kunyi. Kenampakan mikroskopis batuan trakit memperlihatkan tekstur porfiritik dengan fenokris terdiri dari ortoklas (25%), plagioklas 15%, hornblende 10%, biotit (5%) dan sanidin (5%); massadasar gelas (30%). Ukuran mineral yang menyusun leher vulkanik lebih besar dibandingkan dengan kubah lava yaitu 0,3 – 2,0 mm. Pada sayatan tipis batuan di Bulu Batualong terlihat adanya xenokris olivin (Gambar 3d). Pada bagian bawah dari kubah lava ditemukan gejala alterasi hidrotermal berupa argilik (Gambar 3e). Batuan andesit menyusun kubah lava Bululoa, kenampakan lapangan memperlihatkan warna abu-abu hingga abu-abu kehitaman, tekstur porfiritik (fenokris hornblende dan plagioklas) dan berstruktur masif. Analisis petrografis memperlihatkan kandungan plagioklas (325%), hornblende (5 - 10%), piroksin (5-15%), biotit 5 7%) sebagai fenokris dan massa dasar mikrolit feldspar 2550% (Gambar 3f). Satuan Kubah Lava Satuan Kubah lava yang berada pada kaldera Pangkajene tersusun oleh kelompok batuan vulkanik trakit dan andesit. Batuan trakit menyusun kubah lava Bulu Allakuang, Bulu Batulappa, Bulu Watangpulu serta leher vulkanik Bulu Batualong, Bulu Tinebang dan Bulu Kunyi. Trakit berwarna putih keabu-abuan dan jika lapuk berwarna coklat kekuningan. Aliran lava trakitik membentuk struktur kolom segilima dan segi enam dengan ukuran yang bervariasi pada Bulu Allakuang dan Bulu Batulappa. Terlihat pula sheeting joint pada Bulu Batulappa (Gambar 3a) yang disebabkan oleh diferensiasi dan degassing selama pembekuan aliran (Nemeth, et. al., 2007) Komposisi mineral terdiri dari fenokris sanidin (15 – 40%), oligoklas (5 – 10%) dan biotit (5 – 15%). Massadasar berupa mikrolit feldspar dan gelas membentuk tekstur porfiritik dan semi-trakitik (Gambar 3b). Fenokris berukuran 0,1 – 0,4 mm dengan bentuk euhedral – subhedral, menggambarkan bahwa sampel merupakan bagian tepi dari kubah. Struktur sebagian vesicular dan amygdaloidal yang telah terisi oleh kuarsa (Gambar 3c). Kontak lava trakit dengan satuan batupasir diidentifikasi dari backing effect pada batupasir dan urat-urat gipsum endapan evaporit volkanik. Kontak dengan batugamping sebagian telah mengalami perubahan warna menjadi kehitaman, kompak dan terdapat mineral limonit. Gambar 3. (a) Sheeting joint di Bulu Batulappa; (b) Fotomikroskopis tekstur semi-trakitik batuan trakit porfiri; (c) Fotomikroskopis struktur vesicular dan amygdaloidal yang terisi kuarsa; (d) Fotomikroskopis txenocryst olivine pada batuan trakit; (e) alterasi argilik pada kubah lava; (f) Fotomikroskopis andesit porfiri kubah lava Bululoa Magma pembentuk batuan gunungapi Pangkajene bersifat trakitik mengalir pada lubang kepundan membentuk kubah lava (lava domes) dan pada bagian bawahnya terdapat leher vulkanik (volcanic neck). Bentuk morfologi kubah lava lebih besar dibandingkan dengan leher volcanik. Satuan trakit ini tersebar pada bagian dalam kaldera (pusat erupsi) berupa lelehan hasil efusif lava trakitik setelah terjadi erupsi kuat piroklastik. Struktur batuan beku umumnya vesikuler menggambarkan magma asal kaya gas dan struktur kesan berlapis menunjukkan pembekuan bertahap dalam kondisi relatif tenang terjadi diferensiasi dan pelepasan gas. Xenolith dan xenocryst pada analisis petrografis PROCEEDINGS HAGI-IAGI Joint Convention Medan 2013 28 – 31 October mengindikasikan percampuran lava dengan piroklastik dapat membentuk batuan ignimbrite. Pembentukan lapisan semu dan struktur kekar kolom pada satuan trakit menunjukkan pendinginan magma yang cepat pada kubah lava dan terjadi kontraksi internal pada lava membentuk struktur yang tegak lurus pada permukaan pendinginan. Kondisi tersebut mendukung interpretasi bahwa satuan trakit terbentuk pada fase akhir erupsi gunungapi Pangkajene yang efusif. Runtuhnya kaldera menyebabkan tekanan dalam dapur magma menjadi tinggi sehingga magma naik ke permukaan melalui retakan dan membentuk kubah lava dan leher vulkanik. Batuan gunungapi Parepare yang tersebar luas hingga daerah Sidrap, Barru dan Pinrang (Sukamto, 1982), tampaknya harus dibagi dalam dua formasi batuan gunungapi yaitu batuan gunungapi Parepare di bagian barat dengan pusat erupsi di daerah Lumpue dan batuan gunungapi Pangkajene di bagian timur yang bersumber dari kaldera Pangkajene. Selain itu daerah pusat erupsi dapat ditemukan batuan-batuan piroklastik dengan komponen berbagai ukuran yang terelaskan oleh lava atau biasa disebut ignimbrite yang juga menyusun kaldera Pangkajene. Kesimpulan Satuan kubah lava tersusun oleh lava trakitik pada Bulu Allakuang, Bulu Batulappa dan Bulu Watangpulu; dan lava andesitik membentuk Bulu Loa. Lava trakitik membentuk leher vulkanik pada Bulu Tinebbang, Bulukunyi dan Bulu Batualong. Batuan trakit bertekstur porfiritik dan trakitik yang tersusun oleh fenokris oligoklas, ortoklas, sanidin, biotit dan hornblende; massadasar gelas dan mikrolit feldspar. Kubah lava pada kaldera Pangkajene terbentuk pada fasa akhir erupsi efusif. Referensi Bronto, S., 2006. Jurnal Geologi Indonesia,Volume 1, No.2, p : 111 - 135 Bronto, S., 2010, Majalah Geologi Indonesia, Vol.25 No. 2, p.105 - 126 Dahlin., P., Sjostrom., H., 2008, Department of Science, Uppsala University. Djuri dkk, 1998. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Direktorat Jendral Pertambangan Umum dan Energi, Bandung. Irfan, U.R., Budiman, 2012, Prosiding Hasil Penelitian FTUH, Makassar. Kaharuddin, 2009, Prosiding Hasil Penelitian Fakultas Teknik, Fakultas Teknik UNHAS, Makassar. Mcphie.J., Doyle., M., Allen., R., 1993, Centre for Ore Deposit and Exploration Studies, University of Tasmania, 196 p. Nemeth., K., Martin., U., 2007, volume 207, Budapest. Paripurno, E.T., 1993, Proceeding of the 22 nd Annual Convention ot The Indonesians Association of Geologist, Bandung. Risdianto, D., Soetoyo, 2008, Proceeding Pemaran Hasil Kegiatan Lapangan dan Non Lapangan, Pusat Sumber Daya Geologi. Sirajuddin, H., Rochmanto., B., Ekawati., D., Kaharuddin., 2011, Prosiding PIT IAGI XXXVI 2011, Makassar. Sukamto,R., 1982, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Direktorat Jendral Pertambangan Umum dan Energi, Bandung.