Sebuah gunung berapi stratovolcano, juga dikenal sebagai gunung api komposit, biasanya berbentuk kerucut yang dibangun oleh banyak lapisan bergantian (strata) dari lava yang mengeras dan tephra. Berbeda dengan gunung berapi perisai, stratovolcano ditandai dengan profil curam dengan kawah puncak dan letusan eksplosif. Beberapa memiliki kawah puncak runtuh yang disebut kaldera. Lava yang mengalir dari stratovolcano biasanya mendingin dan mengeras sebelum menyebar jauh, karena viskositas tinggi. Magma yang membentuk lava ini seringkali felsik, memiliki tingkat silica tinggi hingga menengah (seperti rhyolite, dacite, atau andesite), dengan jumlah yang lebih sedikit dari magma mafik yang kurang viskos. Aliran lava felsik yang luas jarang terjadi, tetapi dapat meluas hingga 8 kilometer.
Istilah gunung api komposit digunakan karena strata biasanya bercampur dan tidak rata daripada lapisan yang rapi. Mereka adalah salah satu jenis gunung berapi yang paling umum; lebih dari 700 stratovolcano telah meletus lava selama Zaman Holosen (11.700 tahun terakhir), dan banyak stratovolcano yang lebih tua, sekarang punah, telah meletus lava sejauh zaman Arkean. Stratovolcano biasanya ditemukan di zona subduksi tetapi juga terjadi di pengaturan geologi lainnya. Dua contoh stratovolcano yang terkenal dengan letusan bencana adalah Krakatau di Indonesia (yang meletus pada tahun 1883 menewaskan 36.000 jiwa) dan Gunung Vesuvius di Italia (yang meletus pada tahun 79 M membunuh sekitar 2.000 orang). Pada zaman modern, Gunung St. Helens (1980) di Negara Bagian Washington, AS, dan Gunung Pinatubo (1991) di Filipina telah meletus secara bencana, tetapi dengan jumlah kematian yang lebih sedikit.
Keberadaan stratovolcano di benda langit lain di Tata Surya belum secara pasti terbukti. Zephyria Tholus adalah salah satu dari dua gunung di wilayah Aeolis di Mars yang telah diusulkan sebagai kemungkinan stratovolcano.
Stratovolcano biasa ditemukan di zona subduksi, membentuk rantai dan kelompok di sepanjang batas lempeng tektonik di mana lempeng kerak samudera ditarik di bawah lempeng kerak benua (vulkanisme busur benua, contohnya Pegunungan Cascade, Andes, Campania) atau lempeng kerak samudera lain (vulkanisme busur pulau, contohnya Jepang, Filipina, Kepulauan Aleutian).
Stratovolcano juga terjadi di beberapa pengaturan geologi lain, misalnya sebagai hasil dari vulkanisme intraplate di pulau-pulau samudera yang jauh dari batas lempeng. Contohnya adalah Teide di Kepulauan Canary, dan Pico do Fogo di Cape Verde. Stratovolcano telah terbentuk di retakan benua. Contohnya di East African Rift adalah Ol Doinyo Lengai di Tanzania, dan Longonot di Kenya.
Formasi gunung berapi zona subduksi terjadi ketika mineral hidro yang terperangkap ditarik ke dalam mantel pada lempeng. Mineral hidro ini, seperti klorit dan serpentin, melepaskan air ke dalam mantel yang mengurangi titik lelehnya sebesar 60 hingga 100 °C (110 hingga 180 °F). Pelepasan air dari mineral yang terhidrasi disebut "dewatering", dan terjadi pada tekanan dan suhu tertentu untuk setiap mineral, saat lempeng turun ke kedalaman yang lebih besar. Hal ini memungkinkan mantel untuk sebagian meleleh dan menghasilkan magma. Ini disebut sebagai pelelehan fluks. Magma kemudian naik melalui kerak bumi, mencampurkan batuan kerak yang kaya akan silika, membentuk komposisi akhir yang intermediate. Ketika magma mendekati permukaan atas, magma itu mengumpul di dalam ruang magma di bawah kerak bumi.
Proses-proses yang memicu letusan terakhir masih menjadi pertanyaan untuk penelitian lebih lanjut. Mekanisme yang mungkin termasuk:
Diferensiasi magma, di mana magma yang paling ringan dan kaya akan silica serta gas-gas seperti air, halogen, dan dioksida belerang mengumpul di bagian paling atas ruang magma. Hal ini dapat secara dramatis meningkatkan tekanan.
Kristalisasi fraksional magma. Ketika mineral anhidrous seperti feldspar mengkristal dari magma, ini mengkonsentrasikan gas-gas dalam cairan yang tersisa, yang dapat menyebabkan pemanasan kedua yang menyebabkan fase gas (karbon dioksida atau air) terpisah dari magma cair dan meningkatkan tekanan ruang magma.
Injeksi magma segar ke dalam ruang magma, yang mencampur dan memanaskan magma yang lebih dingin yang sudah ada. Hal ini dapat memaksa gas-gas keluar dari larutan dan menurunkan kerapatan magma yang lebih dingin, kedua hal ini meningkatkan tekanan. Ada bukti yang cukup untuk pencampuran magma tepat sebelum banyak letusan, termasuk kristal olivin yang kaya magnesium dalam lava silika yang baru meletus yang tidak menunjukkan tepi reaksi. Hal ini hanya mungkin jika lava meletus segera setelah pencampuran karena olivin dengan cepat bereaksi dengan magma silika untuk membentuk tepi piroksen.
Pelelehan progresif batuan induk sekitarnya.
Pemicu-pemicu internal ini dapat dimodifikasi oleh pemicu eksternal seperti runtuhnya sektor, gempa bumi, atau interaksi dengan air tanah. Beberapa pemicu ini hanya beroperasi di bawah kondisi terbatas. Misalnya, runtuhnya sektor (dimana bagian dari sisi gunung berapi runtuh dalam longsoran masif) hanya dapat memicu letusan dari ruang magma yang sangat dangkal. Diferensiasi magma dan ekspansi termal juga tidak efektif sebagai pemicu letusan dari ruang magma yang dalam.
Bahaya-bahaya dari letusan gunung berapi telah menimbulkan ancaman yang serius bagi peradaban sepanjang sejarah tercatat. Gunung berapi zona subduksi (batas konvergen), seperti Gunung St. Helens, Gunung Etna, dan Gunung Pinatubo, biasanya meletus dengan kekuatan yang besar karena magma terlalu kental untuk memungkinkan gas-gas gunung berapi keluar dengan mudah. Sebagai akibatnya, tekanan internal yang besar dari gas-gas gunung berapi yang terperangkap tetap ada dan bercampur dalam magma yang lengket. Setelah ventilasi terbuka dan kawah terbuka, magma meledak secara eksplosif. Magma dan gas meledak keluar dengan kecepatan tinggi dan kekuatan penuh.
Sejak tahun 1600 Masehi, hampir 300.000 orang telah tewas akibat letusan gunung berapi. Kebanyakan kematian disebabkan oleh aliran piroklastik dan lahar, bahaya mematikan yang sering menyertai letusan eksplosif gunung berapi zona subduksi. Aliran piroklastik adalah campuran panas yang cepat, seperti longsoran salju, yang menyapu tanah, campuran debu vulkanik panas, abu halus, lava pecahan, dan gas superpanas yang dapat bergerak dengan kecepatan lebih dari 150 km/jam. Sekitar 30.000 orang tewas akibat aliran piroklastik selama letusan Gunung Pelée pada tahun 1902 di pulau Martinique di Karibia. Selama Maret dan April 1982, El Chichón di Negara Bagian Chiapas di tenggara Meksiko, meletus 3 kali, menyebabkan bencana gunung berapi terburuk dalam sejarah Meksiko dan menewaskan lebih dari 2.000 orang dalam aliran piroklastik.
Dua Gunung Berapi Dua Dekade yang meletus pada tahun 1991 memberikan contoh bahaya gunung berapi stratovolcano. Pada 15 Juni, Gunung Pinatubo meletus dan menyebabkan awan abu mencapai ketinggian 40 km. Hal ini menghasilkan lonjakan piroklastik besar dan banjir lahar yang menyebabkan banyak kerusakan di sekitar area tersebut. Gunung Pinatubo, yang terletak di Luzon Tengah 90 km barat-laut Manila, telah tidak aktif selama enam abad sebelum meletus pada tahun 1991. Letusan ini adalah yang terbesar kedua di abad ke-20. Hal ini menghasilkan awan besar abu vulkanik yang mempengaruhi suhu global, menurunkannya sebanyak 0,5 derajat Celsius. Awan tersebut terdiri dari 22 juta ton sulfur dioksida yang berpadu dengan tetesan air untuk membuat asam sulfat. Pada tahun 1991, Gunung Unzen di Jepang juga meletus, setelah 200 tahun tidak aktif. Gunung ini terletak di pulau Kyushu sekitar 40 km timur Nagasaki. Mulai Juni, sebuah kubah lava yang baru terbentuk berulang kali runtuh. Hal ini menghasilkan aliran piroklastik yang mengalir ke bawah lereng gunung dengan kecepatan hingga 200 km/jam. Letusan Gunung Unzen pada tahun 1991 menewaskan 43 orang. Pada tahun 1792, Gunung Unzen bertanggung jawab atas salah satu bencana gunung berapi terburuk dalam sejarah Jepang, menewaskan lebih dari 15.000 orang.
Letusan Gunung Vesuvius pada tahun 79 Masehi adalah contoh paling terkenal dari letusan gunung berapi berbahaya. Lonjakan piroklastik sepenuhnya menyelimuti kota-kota kuno Pompeii dan Herculaneum dengan lapisan tebal abu dan pumis dengan kedalaman 6-7 meter. Pompeii memiliki 10.000-20.000 penduduk pada saat letusan. Gunung Vesuvius diakui sebagai salah satu gunung berapi paling berbahaya di dunia, karena kemampuannya untuk meletus dengan kuat dan berhubungan dengan kerapatan penduduk tinggi di sekitar Metropolitan Naples (total sekitar 3,6 juta penduduk).
Abu Vulkanik
Selain berpotensi memengaruhi iklim, awan abu vulkanik dari letusan eksplosif merupakan ancaman serius bagi penerbangan. Awan abu vulkanik terdiri dari potongan batuan berukuran silt atau pasir, mineral, kaca vulkanik. Butir abu vulkanik berbentuk tajam, abrasif, dan tidak larut dalam air. Sebagai contoh, selama letusan Gunung Galunggung di Jawa pada tahun 1982, British Airways Penerbangan 9 terbang ke dalam awan abu, menyebabkan mesinnya mengalami kegagalan sementara dan kerusakan struktural. Meskipun tidak ada kecelakaan yang terjadi akibat abu, lebih dari 60 pesawat, kebanyakan pesawat komersial, telah rusak. Beberapa insiden ini mengakibatkan pendaratan darurat. Hujan abu merupakan ancaman bagi kesehatan ketika dihirup dan juga merupakan ancaman bagi properti. Satu yard persegi lapisan abu vulkanik berketebalan 4 inci dapat memiliki berat 120-200 pon dan dapat menjadi dua kali lebih berat ketika basah. Abu basah juga merupakan risiko bagi elektronik karena sifat konduktifnya. Awan padat dari abu vulkanik panas dapat terpental karena runtuhnya kolom erupsi, atau secara lateral akibat runtuh sebagian dari badan vulkanik atau kubah lava selama letusan eksplosif. Awan ini dikenal sebagai gelombang piroklastik dan selain abu vulkanik, mereka mengandung lava panas, pumis, batu, dan gas vulkanik. Gelombang piroklastik mengalir dengan kecepatan lebih dari 50 mil per jam dan berada pada suhu antara 200°C - 700°C. Gelombang ini dapat menyebabkan kerusakan besar pada properti dan orang di jalannya.
Lava
Aliran lava dari gunung berapi stratovolcano umumnya bukan ancaman signifikan bagi manusia atau hewan karena lava yang sangat kental bergerak cukup lambat sehingga semua orang dapat dievakuasi. Kebanyakan kematian yang disebabkan oleh lava adalah karena penyebab terkait seperti ledakan dan asfiksiasi akibat gas beracun. Aliran lava dapat mengubur rumah dan pertanian dalam batuan vulkanik tebal yang sangat mengurangi nilai properti. Namun, tidak semua gunung berapi stratovolcano meletus lava yang kental dan lengket. Nyiragongo, di dekat Danau Kivu di Afrika tengah, sangat berbahaya karena magma nya memiliki kandungan silika yang tidak biasa rendah, sehingga membuatnya jauh lebih tidak kental dari gunung berapi stratovolcano lainnya. Lava dengan viskositas rendah dapat menghasilkan pancaran lava massif, sementara lava dengan viskositas yang lebih tebal dapat membeku di dalam ventilasi, menciptakan sumbat vulkanik. Sumbat vulkanik dapat menjebak gas vulkanik dan menciptakan tekanan di dalam ruang magma, mengakibatkan letusan yang hebat. Lava biasanya antara 700 dan 1.200°C.
Bom Vulkanik
Bom vulkanik adalah massa batuan dan lava yang ditembakkan selama letusan. Bom vulkanik diklasifikasikan sebagai lebih besar dari 64mm. Apa pun dari 2 hingga 64mm diklasifikasikan sebagai lapilli. Saat ditembakkan, bom vulkanik masih cair dan sebagian mendingin dan mengeras saat turun. Mereka dapat membentuk bentuk pita atau oval yang juga dapat rata saat bertemu dengan tanah. Bom vulkanik terkait dengan letusan Strombolian dan Vulcanian serta lava basalt. Kecepatan tembakan yang berkisar dari 200 hingga 400 m/s telah tercatat menyebabkan bom vulkanik menjadi destruktif.
Lahar
Lahar (dari istilah bahasa Jawa untuk banjir lumpur vulkanik) adalah campuran puing vulkanik dan air. Lahar dapat terjadi akibat curah hujan yang lebat selama atau sebelum letusan atau interaksi dengan es dan salju. Air leleh bercampur dengan puing vulkanik menyebabkan aliran lumpur yang bergerak cepat. Lahar biasanya sekitar 60% sedimen dan 40% air. Bergantung pada kelimpahan puing vulkanik lahar dapat berupa cair atau tebal seperti beton. Lahar memiliki kekuatan dan kecepatan untuk meratakan struktur dan menyebabkan kerusakan besar pada tubuh, mencapai kecepatan hingga puluhan kilometer per jam. Pada letusan Nevado del Ruiz di Kolombia pada tahun 1985, gelombang piroklastik melelehkan salju dan es di puncak gunung Andes setinggi 5.321 m. Lahar yang terjadi membunuh 25.000 orang dan melanda kota Armero dan pemukiman di dekatnya.
Gas Vulkanik
Saat sebuah gunung berapi terbentuk, beberapa gas yang berbeda bercampur dengan magma di rongga vulkanik. Selama letusan, gas-gas tersebut kemudian dilepaskan ke atmosfer yang dapat menyebabkan paparan manusia yang berbahaya. Gas yang paling banyak adalah H2O (air) diikuti oleh CO2 (karbon dioksida), SO2 (senyawa sulfur), H2S (hidrogen sulfida), dan HF (asam fluorida). Jika dalam konsentrasi lebih dari 3% di udara, saat dihirup CO2 dapat menyebabkan pusing dan kesulitan bernapas. Pada konsentrasi lebih dari 15%, CO2 menyebabkan kematian. CO2 dapat mengendap ke dalam depresi di tanah, menyebabkan kantong gas yang mematikan tanpa bau. SO2 diklasifikasikan sebagai iritan pernapasan, kulit, dan mata jika terkena kontak. Senyawa ini dikenal karena baunya yang menyengat dan perannya dalam penipisan lapisan ozon serta potensi untuk menyebabkan hujan asam di sebelah hilir letusan. H2S memiliki bau yang lebih kuat dari SO2 serta lebih toksik. Paparan selama kurang dari satu jam pada konsentrasi di atas 500 ppm menyebabkan kematian. HF dan spesies serupa dapat melapisi partikel abu dan setelah terdeposisi dapat mencemari tanah dan air. Gas juga dikeluarkan selama degassing vulkanik, yang merupakan pelepasan gas pasif selama periode dormansi.
Letusan gunung api yang mempengaruhi iklim global
Seperti contoh di atas, sementara letusan seperti Gunung Unzen telah menyebabkan kematian dan kerusakan lokal, dampak letusan Gunung Pinatubo pada bulan Juni 1991 terlihat secara global. Kolom erupsi mencapai ketinggian 40 km dan melepaskan 17 megaton SO2 ke stratosfer bawah. Partikel-partikel yang terbentuk dari sulfur dioksida (SO2), karbon dioksida (CO2), dan gas-gas vulkanik lainnya tersebar di seluruh dunia. SO2 dalam awan ini bergabung dengan air (baik dari sumber vulkanik maupun atmosfer) dan membentuk asam sulfat, memblokir sebagian sinar matahari dari mencapai troposfer. Hal ini menyebabkan penurunan suhu global sekitar 0,4 derajat Celsius dari tahun 1992 hingga 1993. Partikel-partikel ini menyebabkan lapisan ozon mencapai konsentrasi terendah yang tercatat pada saat itu. Letusan sebesar Gunung Pinatubo mempengaruhi cuaca selama beberapa tahun; dengan musim dingin yang lebih hangat dan musim panas yang lebih sejuk diamati.
Fenomena serupa terjadi pada bulan April 1815, letusan Gunung Tambora di Pulau Sumbawa, Indonesia. Letusan ini diakui sebagai letusan terkuat dalam sejarah tercatat. Awan letusan menurunkan suhu global sebanyak 0,4 hingga 0,7 derajat Celsius. Pada tahun yang mengikuti letusan, sebagian besar Belahan Bumi Utara mengalami suhu yang lebih dingin selama musim panas. Di belahan bumi utara, 1816 dikenal sebagai "Tahun Tanpa Musim Panas". Letusan menyebabkan kegagalan panen, kekurangan pangan, dan banjir yang menewaskan lebih dari 100.000 orang di Eropa, Asia, dan Amerika Utara.
Posting Komentar