## JENERAL
Jurnal Teknologi Sumberdaya Mineral Vol. 1, No. 1, 2020
Jurnal hompage://jurnal.unej.ac.id/index.php/JENERAL/index
Mekanisme Pembentukan Struktur Geologi di Gunung Raung, Provinsi Jawa Timur 1

## The Mechanism of Structural Geology Formation at Raung Volcano, East Java
Firman Sauqi Nur Sabila a, 2 , Mirzam Abdurrachman b
a Progra m Studi S1 Teknik Perminyakan, Jurusan Teknik Mesin, Fa kultas Teknik, Universitas Jember, Jl. Ka limantan 37 Jember
b Progra m Studi Teknik Geologi, Fa kultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Ba ndung, Jl. Ga nesha 10 Bandung

## ABSTRAK
Gunung Ra ung di  Ka bupaten Jember, Bondowoso, dan Ba nyuwangi Ja wa  Timur merupakan sa la h satu gunungapi a ktif di Busur Sunda. Keberadaan gunungapi ini menghasilkan keragaman potensi sumber daya a la m yang a da seperti panasbumi, ba han ga lia n vulkanik, dan endapan mineral. Perlunya penambahan data geologi  pa da gunungapi a ktif mela tarbelakangi peneliti untuk menelaah  dan mengkaji lebih  la njut untuk mengidentifikasi tatanan geologi yang secara tidak la ngsung menjadi acuan pada tahap eksplorasi a wal sumber da ya geologi di da la mnya. Keberadaan struktur geologi dinila i turut memengaruhi a ktivitas vulkanisme di gunungapi ini.  Model struktur di  ba tuan vulkanik juga kemudian da pat dija dikan a nalog pa da reservoir pa nasbumi a taupun migas. Belum adanya penelitia n yang menjelaskan mengenai ta tanan struktur geologi dan tektonik  Gunung  Ra ung  mendasari  penelitia n  ini  dengan  tujuan  untuk  mempelajari  a spek  tersebut menggunakan a na lisis  penginderaan ja uh da n survei  la pa ngan. Metode ya ng diguna kan  yaitu a nalisis penginderaan  jauh menggunakan  data Digital Elevation Model (DEM)  da n observasi la pa ngan untuk mengidentifikasi  keberadaan struktur  geologi  da n mekanismenya.  Da ta  ya ng  dida patkan  dari  a nalisis penginderaan ja uh a kan divalidasi dengan keberadaan bukti-bukti struktur di la pa ngan. Penamaan struktur geologi a ka n didasarkan pada mekanisme serta lokasi geografisnya. Vulkanisme Gunung Raung menghasilkan produk berupa basalt, a ndesit, dan breksi piroklastik. Struktur geologi ya ng berkembang di Gunung Raung terdiri da ri struktur primer berupa kekar berlembar da n a utobreksi serta struktur sekunder yaitu Sesar Normal Ka ldera  Gadung, Sesa r Normal Ka ldera Raung, Sesa r Normal Ka li Slinca k dan Sesar Mendatar Menganan Ka li Pa ce.
Kata kunci: gunungapi, vulkanisme, struktur, tektonik

## ABSTRACT
Mount Raung in the districts of Jember, Bondowoso, and Banyuwangi East Java is one of the active volcanoes in the Sunda Arc. The existence of this volcano produces a diversity of potential natural resources such as geothermal, volcanic minerals, and mineral deposits. The need for the addition of geological data on active volcanoes motivates researchers to study and further study to identify the geological setting that indirectly becomes a reference at the initial exploration stage of geological resources in  it. The existence of geological structures is considered to have influenced the volcanism in this volcano. Structural models in volcanic rocks can also be analogous to geothermal or oil and gas reservoirs. The absence of research that explains the structure of the geological and tectonic structures of Mount Raung underlies this research with the aim to study these aspects using remote sensing analysis and field surveys. The method used is remote sensing analysis using Digital Elevation Model  (DEM) data and field  observations to identify the presence of geological structures and mechanisms. Data obtained from remote sensing analysis will be validated by the presence of
1 Info Artikel: Received 17 Oktober 2020,  Received in revised from 30 November 2020, Accepted  15 Desember 2020
2 Corresponding a uthor: sauqi@unej.ac.id (F. S. N. Sa bila )
structural evidence in the field. The naming of the geological structure will be based on the mechanism as well as its geographical location. Mount Raung volcanism produces products in the form of basalt, andesite, and pyroclastic breccias. The geological structure that develops at Mount Raung consists of primary structures in the form of sheeting joint and autobrecciation as well as secondary structures, namely the Gadung Caldera Normal Fault, Raung Caldera Normal Fault, Kali Slincak Normal Fault, and Kali Pace Right Lateral Fault .
Keywords: volcano, volcanism, structure, tectonic

## PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara kepulauan yang memiliki 129 gunungapi aktif. Keberadaan gunungapi ini merupakan konsekuensi dari posisi Indonesia yang terletak pada pertemuan tiga  lempeng  tektonik  utama,  yaitu:  Lempeng  Indo-Australia, Lempeng  Eurasia,  serta Lempeng Pasifik. Keberadaan gunungapi ini juga  akan menghasilkan keragaman potensi sumber daya alam yang ada seperti panasbumi, bahan galian vulkanik, dan endapan mineral. Di  sisi  lain,  keberadaan gunungapi aktif  juga  memberikan ancaman keberadaan suatu populasi di sekitarnya, yakni letusan gunungapi yang menjadikan gunungapi sebagai salah satu  potensi  bencana.  Perlunya  penambahan  data  geologi  pada  gunungapi  aktif melatarbelakangi peneliti untuk menelaah dan mengkaji lebih lanjut untuk mengidentifikasi tatanan struktur geologi yang secara tidak langsung menjadi acuan pada tahap eksplorasi awal sumber daya geologi di dalamnya, serta memberikan data mengenai potensi terjadinya bencana letusan gunungapi.
Selain  mempelajari  geologi  berdasarkan  data  lapangan  yang  ada   dengan  prinsip vulkanostratigrafi, peneliti juga akan mengidentifikasi proses pembentukan struktur geologi dan  tatanan  tektonik  menggunakan analisis  kinematika untuk  menjelaskan  mekanisme struktur geologi di  gunungapi tersebut dan sejarah pembentukannya. Gunung Raung yang menjadi daerah penelitian di  Kabupaten Jember dan Bondowoso, Provinsi Jawa Timur. Lokasinya berdekatan dengan kompleks gunungapi Ijen yang secara fisiografis terletak pada busur vulkanik kuarter Jawa  dan secara  tektonik terletak  pada bagian  batas timur  dari Mikrokontinen Jawa Timur.
Daerah  penelitian  berada  pada  proyeksi  geografi  8˚00'17.95”LS-8˚08'25.01”LS  dan 113˚55'49.00”LS-114˚03'56.53”BT atau proyeksi koordinat UTM  825000-838000 E  dan 9102000-9115000 N  zona 49 S  dengan datum WGS  1984. Secara  administratif daerah penelitian terletak pada wilayah Kabupaten Jember, dan Kabupaten Bondowoso, Provinsi Jawa Timur (Gambar 1). Luas pemetaan geologi mencapai 169 km 2 (13 x 13 km) mencakup bagian utara kerucut Gunung Raung (60%), bagian barat kerucut Gunung Suket (15%), dan bagian utara kerucut Gunung Gadung (25%).
Pola  struktur  Jawa  Timur  cukup  kompleks  karena  wilayah  ini  merupakan  tempat perpotongan dua struktur utama, yakni antara struktur pola Meratus yang berarah timurlut- baratdaya dan struktur pola Sakala yang berarah timur-barat (Sribudiyani dkk., 2003). Pola Meratus  lebih  berkembang di  lepas  pantai  Jawa  bagian  timur,  sedangkan pola  Sakala berkembang  sampai  ke  daratan  Jawa  bagian  timur  dimana  daerah  penelitian  berada. Keberadaan struktur geologi ini kemungkinan besar juga memengaruhi posisi kemunculan gunungapi serta deformasi yang terjadi di gunungapi tersebut.

## METODE
Struktur geologi di daerah penelitian didapatkan dari analisis kelurusan dan bentuk-bentuk sirkular pada pada peta kontur dan citra SRTM yang di konversi menjadi DEM. Selain dari analisis citra, analisis struktur geologi ini  juga  diperkuat dengan data -data struktur yang diamati secara langsung di lapangan. Data struktur yang diperoleh dari observasi lapangan berupa bukti  gejala  keberadaan struktur  yaitu  struktur  bidang  dan  struktur  garis  yang kemudian dioalah dalam analisis kinematik.
Gambar 1 Lokasi daerah penelitian.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Struktur geologi pada batuan adalah kenampakan secara umum batuan, termasuk bentuk dan kedudukanya. Berdasarkan proses  pembentukannya, struktur  geologi  dapat  di  bedakan menjadi struktur primer dan struktur sekunder.

## Struktur primer
Struktur primer yang dijumpai di daerah Gunung Raung dan sekitarnya merupak an struktur yang terbentuk pada saat proses pendinginan lava seperti autobreksi dan kekar berlembar (Gambar 2). Autobreksi merupakan struktur yang terbentuk akibat proses pendinginan lava yang membentuk fragmentasi menyudut (Mcphie dkk., 1993).
Gambar 2 (a) Autobreksi, (b) Vesikuler, (c) Lava koheren.
Pada kenampakan di lapangan, autobreksi seringkali digunakan untuk menentukan bagian permukaan lava. Secara fisik bagian tengah lava terdiri dari struktur koheren kemudian pada bagian tepi akan dijumpai struktur autobreksi dimana autobreksi pada bagian atas biasanya memiliki banyak struktur vesikuler sedangkan autobreksi bagian bawah biasanya memiliki efek bakar. Pada aliran lava sering  dijumpai struktur kekar berlembar yang berkembang seperti pada singkapan lava di kaki barat Gunung Ijen Tua (Gambar 3). Pengamatan pada kekar berlembar ini berguna untuk mengetahui arah bidang aliran lava dan pusat erupsi dari daerah  penelitian  dimana  arah  aliran  lava  biasanya tegak  lurus  dengan  bidang  kekar berlembar.
Gambar 3 Singkapan satuan lava andesit 1 (Il) yang menunjukkan struktur kekar berlembar.
Pengamatan di daerah kaki barat Gunung Ijen Tua, arah kemiringan bidang kekar berlembar ini relatif berarah tegak lurus dengan aliran lava mengalir dari arah timur dae rah tersebut. Hal ini menandakan bahwa Gunung Ijen Tua yang berada di timur daerah tersebut adalah sumber dari aliran lava.

## Struktur sekunder
Struktur geologi di Gunung Raung dan sekiratnya ditentukan berdasarkan analisis kelurusan dan sirkular dari citra SRTM, Landsat-8, peta topografi, dan observasi lapangan. Penentuan nama sesar di daerah penelitian berdasarkan klasifikasi ganda oleh Rickard (1973 dalam Harsolumakso dkk., 1977) dan digabungkan dengan nama daerah yang menunjukkan bukti- bukti  keberadaan  sesar tersebut. Analisis  kinematik  dilakukan untuk mengenahui jenis pergerakan sesar. Kemudian dilanjutkan dengan analisis dinamik untuk mengetahui arah tegasan utama yang mempengaruhi pembentukan sesar-sesar tersebut.
Berdasarkan hasil analisis pola kelurusan pada citra dan pengamatan langsung di lapangan, terdapat empat sesar utama pada daerah penelitian. Sesar-sesar tersebut adalah Sesar Normal Kaldera  Gadung, Sesar  Normal  Kaldera Raung,  Sesar  Normal  Kali  Slincak  dan  Sesar Mendatar Menganan Kali Pace.

## Sesar normal Kaldera Gadung
Sesar ini  merupakan sesar normal berbentuk sirkular dengan bukaan ke arah barat yang diperkirakan  terbentuk  akibat  aktivitas  vulkanisme  Gunung  Gadung  Tua.  Sesar  ini memanjang dari  Desa Sumberjambe kearah timur  hingga  mengelilingi  k erucut Gunung Gadung Muda kemudian memanjang ke arah barat hingga Desa Slateng. Selain pola sirkular yang dapat diamati melalui citra, pada sepanjang struktur sirkular ini ditemukan setempat bidang sesar  normal (Gambar 4).  Sesar  ini  muncul pada Holosen Fase  I  setelah  erupsi Gunung Gadung Tua (Siebert, 2002). Sesar ini memotong produk vulkanik Gunung Gadung Tua yang terdiri dari perselingan lava dan batuan piroklastik.
Gambar 4 Posisi pada citra SRTM dan bentukan morfologi Sesar Normal Kaldera Gadung.

## Sesar normal Kaldera Raung
Sesar  ini  merupakan sesar  normal berbentuk radial  yang  diperkirakan terbentuk akibat aktivitas vulkanisme Gunung Raung. Sesar ini membentuk morfologi radial pada puncak Gunung Raung di wilayah tengah daerah penelitian. Selain pola ra dial yang dapat diamati melalui citra, pada sepanjang dinding kaldera Gunung Raung ditemukan setempat bidang sesar normal (Gambar 5). Sesar ini muncul pada Holosen Fase III setelah erupsi Gunung Raung. Sesar ini memotong produk vulkanik Gunung Raung yang terdiri dari perselingan lava dan batuan piroklastik.
Gambar 5 Posisi pada citra SRTM dan bentukan morfologi Sesar Normal Kaldera Raung.

## Sesar normal Kali Slincak
Sesar ini mempunyai kelurusan berarah relatif utara-selatan yang memanjang dari lembah Kali Slincak, hulu Kali Sumberwringin, dan menerus hingga kaldera Gunung Raung. Pada kelurusan ini  terdapat bukti-bukti sesar  berupa gawir-gawir  terjal  dan struktur  penyerta berupa breksi sesar, shear fracture dan gash fracture (Gambar 6). Sesar ini terbentuk pada umur Holosen dan aktif hingga saat ini. Sesar ini memotong produk vulkanik Gunung Suket pada satuan lava basalt 1 (Sl1) dan lava andesit 2 (Sl2) serta produk vulkanik Gunung Raung pada satuan lava basalt 7 (Rl3) dan lava basalt 9 (Rl5). Berdasarkan analisis kinematik data elemen struktur yang diperoleh di lapangan (Gambar 7), didapat kedudukan bidang sesar N 355 0 E/ 67 0 E dengan kedudukan net-slip 65 0 , N 106 0 E dan pitch sebesar 82 0 . Berdasarkan klasifikasi sesar oleh Rickard (1973 dalam Harsolumakso dkk., 1977), diperoleh penamaan sesar yaitu Sesar Normal Kali Slincak. Analisis dinamik pada Sesar Normal Kali Slincak dilakukan pada data pengukuran shear fracture dan gash fracture . Hasil analisis dinamik menunjukkan bahwa arah  tegasan  utama  (σ1)  yang  mempengaruhi sesar  ini  memiliki orientasi 59 0 , N 276 0 E.
Gambar 6 Posisi pada citra SRTM dan bukti gejala Sesar Normal Kali Slincak. (a) Citra SRTM, (b) Arah breksiasi, (c) Gash fracture, (d) Bidang sesar, (e) Shear fracture .
Gambar 7 Analisis kinematik Sesar Normal Kali Slincak. (a) Analisis dengan Faultkin, (b) Analisis dengan Stereonet.

## Sesar mendatar menganan Kali Pace
Sesar ini mempunyai kelurusan berarah relatif baratlaut-tenggara di sepanjang lembah aliran Kali Pace dan menerus hingga Kaldera Gunung Raung. Pada kelurusan ini terdapat bukti- bukti sesar berupa gawir-gawir terjal dan struktur penyerta berupa breksi sesar, shear fracture dan gash fracture (Gambar 8). Sesar ini terbentuk pada umur Holosen dan aktif hingga saat ini. Sesar ini memotong produk vulkanik Gunung Gadung pada satuan lava andesit 2 (Gl1) serta  produk vulkanik Gunung Raung  pada  satuan breksi  piroklas tik  3  (Rap1),  breksi piroklastik 4 (Rap2), lava basalt 8 (Rl4) dan lava basalt 9 (Rl5). Sesar ini juga memotong kelurusan Sesar Normal Kali Slincak dimana perpotongannya tepat berada di pusat erupsi resen Gunung Raung. Berdasarkan analisis kinematik data elemen struktur yang diperoleh di  lapangan  (Gambar  9),  didapat kedudukan bidang  sesar  N  310 0 E/  50 0 NE  dengan kedudukan net-slip 11 0 , N 126 0 E dan Pitch sebesar 15 0 . Berdasarkan klasifikasi sesar oleh Rickard (1973 dalam  Harsolumakso dkk., 1977), diperoleh penamaan sesar yaitu  Sesar Mendatar Menganan Kali Pace. Analisis dinamik pada Sesar Mendatar Menganan Kali Pace dilakukan pada data pengukuran shear fracture dan gash fracture . Hasil analisis dinamik ini menunjukkan bahwa arah  tegasan  utama  (σ1)  yang  mempengaruhi sesar  ini  memiliki orientasi 18 0 , N 174 0 E.
Gambar 8 Posisi pada citra SRTM dan bukti gejala Sesar Mendatar Menganan Kali Pace. (a) Citra SRTM, (b) Bidang sesar, (c) Breksiasi, (d) Shear fracture, (e) Gash fracture .
Gambar 9 Analisis kinematik Sesar Mendatar Menganan Kali Pace. (a) Analisis dengan Faultkin, (b) Analisis dengan Stereonet.

## Mekanisme pembentukan struktur
Pada  sub-sub bab sebelumnya telah dibahas analisis  kinematik struktur  sesar di  daerah penelitian. Dari analisis tersebut diperoleh jenis dan arah pergerakan sesar daerah Gunung Raung dan sekitarnya sehingga dapat diketahui analisis dinamiknya, yaitu arah gaya utama
yang kemudian digunakan sebagai indikasi mekanisme pembentukan struktur sesar di daerah penelitian.

## Autobreksi dan kekar berlembar
Struktur autobreksi dan kekar berlembar terbentuk akibat pendinginan suhu tepi aliran lava dan tidak terkait dengan proses tektonik (Yuwono, 2004).

## Sesar normal kaldera
Sesar normal ini  terbentuk karena adanya collapse pada tubuh gunu ngapi sebagai akibat letusan eksplosif yang menyebabkan keluarnya produk erupsi dalam jumlah yang sangat besar. Kosongnya ruang pada dapur magma kemudian menyebabkan gaya gravitasi menjadi dominan dan membuat terjadinya collapse. Bagian  yang mengalami collapse kemudian menjadi blok turun ( hanging wall ) pada pembentukan sesar normal. Pendapat ini didukung oleh Suppe (1985) yang mengatakan bahwa sesar normal dapat terbentuk karena runtuhnya batuan ke ruang kosong di bawah permukaan yang terbentuk akibat pengh ilangan material didalam gunungapi dan hal ini tidak berhubungan dengan ekstensi horizontal, namun lebih karena adanya pengaruh gaya gravitasi. Berdasarkan dimensi dari sesar normal ini, maka Sesar Normal Kaldera Gadung dan Raung berkaitan dengan kaldera y ang terbentuk dari aktivitas vulkanisme Gunung Gadung dan Raung. Berdasarkan klasifikasi Lipman (1977) tipe pembentukan Kaldera Gadung adalah tipe Trapdoor dimana terjadi collapse pada salah satu dinding kaldera yang membentuk bukaan dan morfologi sirkular. Sedangkan Kaldera Raung  digolongkan dalam tipe Plate  or  Piston dengan keberadaan lantai  kaldera yang hampir  tidak  mengalami  retakan  dan  hancuran serta  blok  lantai  kaldera  turun  secara homogen mengelilingi dinding kaldera dengan pola radial. Biasanya kaldera dengan tipe ini berkaitan dengan aktivitas vulkanik tipe erupsi Plinian.

## Sesar
Berdasarkan pola  kelurusan dari  citra  SRTM  dan  peta  topografi yang  di  dukung oleh observasi lapangan, diperoleh beberapa gejala struktur pada Sesar Normal Kali Slincak dan Sesar Mendatar Menganan Kali Pace. Pembentukan kedua sesar ini diperkirakan dikontrol oleh  proses  tektonik  yang  berlangsung  pada  daerah  penelitian.  Untuk  mengetahui mekanisme pembentukan sistem  sesar  tersebut,  maka harus  dilakukan identifikasi arah umum tegasan utama daerah penelitian. Berdasarkan analisis kinematik dan dinamik, maka didapatkan orientasi arah tegasan utama pada daerah penelitian berarah relatif utara -selatan. Arah tegasan utama mengontrol arah pergerakan sesar. Sesar  normal Kali  Slincak lebih dipengaruhi oleh gaya ekstensi berarah timur-barat dan sesar mendatar menganan Kali Pace membentuk strike-slip  dengan arah pergerakan relatif menganan. Berdasarkan orientasi tegasan  utama  dan  pergerakan  relatif  sesar,  maka  dapat  diinterpretasikan  mekanisme pembentukan sesar di daerah penelitian mengikuti model ( pure shear ) inline compression (Thomas, 1973) seperti model pada Gambar 10. Gaya yang mengontrol mekanisme tersebut diperkirakan berasal dari  aktivitas  tektonik subduksi Lempeng  Indo -Australia terhadap Lempeng Eurasia di sebelah selatan daerah penelitian.
Gambar 10 Model tegasan utama ( pure shear ) inline compression yang mengontrol pembentukan dan pergerakan sesar pada daerah penelitian.

## KESIMPULAN
Struktur geologi daerah penelitian terdiri dari struktur primer berupa kekar berlembar dan autobreksi serta struktur sekunder berupa sesar yaitu Sesar Normal Kaldera Gadung, Sesar Normal Kaldera Raung, Sesar  Normal Kali  Slincak dan Sesar Mendatar Menganan Kali Pace.  Proses  pembentukan struktur  tersebut  berkaitan dengan  proses magmatisme  dan orientasi tatanan tektonik yang memengaruhi pola tegasan di daerah Gunung Raung.

## DAFTAR PUSTAKA
Harsolumakso, A.H., Magetsari, N.A., dan Abdullah, I.C. (1997). Buku Paduan Praktikum Geologi Struktur , Teknik Geologi ITB, Bandung.
Lipman, P.W.  (1976). “Caldera Collapse Breccias in The  Western San Juan Mountains, Colorado”. Geological Society of America, 87, 1397-1410. McPhie,  J.,  Doyle,  M.,  dan  Allen,  R.  (1993). Volcanic  Textures:  A  Guide  to  the Interpretation of Textures in Volcanic Rocks . University of Tasmania, Hobart. Siebert, L. (2002). “Landslide Resulting from Structural Failure of Volcanoes”, Geological Society of America, 15, 209-235.
Sribudiyani., Muchsin, N.,  Ryacudu, R., Kunto, T.,  Astono, P.,  Prasetya, I.,  Sapiie,  B., Asikin, S., Harsolumakso, A. H., dan Yulianto, I. (2006). “The Collision of the East Java Microplateand Its  Implicationfor Hydrocarbon Occurrences in The  East  Java basin”. Proceeding, Indonesian Petroleum Association (IPA), 23 th Annual Convention and Exhibition, October 2006.
Suppe, J. (1985). Principles of Structural Geology, Prentice-Hall, Englewood Cliff. Thomas, W.A.  (1973). “Southwestern Appalachian Structural System Beneath The  Gulf Coastal Plain”. American Journal of Science, 273, 372-390. Yuwono, Y.S.  (2004). Pemetaan Daerah Vulkanik: Panduan untuk Pemetaan Lapangan , Laboratorium dan Geologi Ekonomi, Bandung.