## ANALISIS KARAKTERISTIK ENDAPAN BERDASARKAN LITOFASIES DAN PROSES GEOMORFIK PADA ALUR SUNGAI GENDOL
PASCA ERUPSI MERAPI TAHUN 2010
Oleh: Dhandun Wacano 1 dan Reineta Puspitasari 2
1 Prodi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Islam Indonesia
2 Departemen Geografi Lingkungan Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada dhandhunwacano@uii.ac.id

## Abstrak
Merapi adalah gunungapi paling aktif yang ada di Indonesia. Merapi meletus dahsyat dengan skala 4 VEI pada tahun 2010 yang lalu. Letusan tersebut mengeluarkan lava dan material  piroklastik  dengan  total  kurang  lebih  140  juta  meter  kubik.  Material  endapan tersebut tersebar pada seluruh wilayah disekitar gunungapi. Endapan hasil letusan Merapi memiliki  karakteristik  masing-masing  sesuai  dengan  lokasi  pengendapan.  Informasi karakteristik  setiap  endapan  sangat  penting  untuk  berbagai  aplikasi  terkait  pengelolaan dan pemanfaatan endapan hasil letusan. Lokasi penelitian berada pada Alur Sungai Gendol. Alur Sungai ini menjadi salah satu jalur aliran lava dan material piroklastik terbanyak dan terjauh.  Material  hasil  letusan  Merapi  akan  mengalami  proses  pengendapan  menjadi lapisan batuan volkaniklastik dengan ciri dan karakteristik yang berbeda-beda. Perbedaan karakteristik endapan tersebut di sebabkan faktor proses geomorfik-dinamik yang ada di alur sungai. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk (a) mengidentifikasi litofasies dan proses geomorfik  pada  Alur  Sungai  Gendol  dan  (b)  menganalisis  karakteristik  endapan  hasil letusan  Merapi  tahun  2010  pada  Alur  Sungai  Gendol.  Metode  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  metode  survei  lapangan  dan  analisis  laboratorium.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  Alur  Sungai  Gendol  terbagi  dalam  3  fasies,  yaitu  fasies  sentral- proksimal dengan karakterisik endapan berupa piroklastik luncuran dan piroklastik surge, fasies    medial  dengan  dominasi  endapan  lahar,  fasies,  dan  fasies  distal  awal  dengan dominasi endapan aliran berkonsentrasi tinggi.
Kata kunci: Karakteristik endapan, litofasies, proses geomorfik, alur Sungai Gendol

## Abstract
Merapi is the most active volcanoe in Indonesia. Merapi erupted explosively reaching 4  VEI  scale  in  2010.  The  eruptions  spilled  lava  and  pyroclastic  materials  with  a  total  of approximately  140  million  cubic  meters.  The  materials  were  spread  on  the  whole  area around the volcano. Merapi eruption materials were deposited in the process of becoming volcaniclastic  sediment  rock.  The  eruption  sediment  material  of  Merapi  has  different characteristics  based  on  the  location  of  deposition.  Information  about  sediment characteristics is very important for management and utilization of sediment problems. The study takes place in Gendol River (Sungai Gendol)-one of the areas that becomes the main path of lava and pyroclastic flows. The difference of sediment characteristics is caused by dynamic-geomorphic processes in the river channel. This research aims at (a) identifying litofacies  and  geomorphic  processes  working  on  the  Gendol  River,  and  (b)  analyzing sediment characteristics of 2010 Merapi Eruption in Gendol River. This research used a field survey method including laboratory analysis and a field survey. The results show that the
Gendol River Channel has three facies i.e. central-proximal facies with pyroclastic flow and pyroclastic surge sediment, medial facies with volcanic debris flow sediment, and pre-distal facies that consist of hyperconcentrated flow sediment.
Key words: Sediment characteristics, lithofacies, geomorphic process, Gendol River Channel

## PENDAHULUAN
Merapi  adalah  gunungapi  paling  aktif  di  Indonesia  (Sutikno  et  al.,  2007).  Merapi meletus  terakhir  kali  tahun  2010  dengan  tipe  letusan  explosive  dan  bersifat  merusak. Letusan  Merapi  tahun  2010  mengeluarkan  material  letusan  dalam  jumlah  yang  sangat besar. Hasil perhitungan menunjukkan volume letusan mencapai tigapuluh kali lipat lebih besar dari letusan Merapi tahun 2006. Material letusan tersebut tersebar mengisi lembah- lembah bagian hulu dari sungai-sungai di lereng selatan Merapi (Hadmoko et al., 2011). Alur Sungai Gendol merupakan salah satu lembah yang terisi oleh material letusan Merapi tahun 2010 (Gambar 1).
Gambar 1. Lokasi penelitian Alur Sungai Gendol: kotak merah (Sumber Aster DEM Jawa Tengah S08E110 dan Google Earth)
Material  piroklastik  Alur  Sungai  Gendol  berasal  dari  rangkaian  letusan  dengan puncak letusannya terjadi pada tanggal 4 November 2010 pukul 17:05 WIB (Surono et al., 2012).  Puncak  letusan  Merapi  menyebabkan  runtuhnya  kubah  lava  di  bagian  kawah sehingga terjadi luncuran awan panas (pyroclastic blast) yang meluncur menuruni lembah Sungai  Gendol.  Material  letusan  juga  menjadi  sumber  terjadinya  fenomena  lainya  yang
Kota Yogyakarta Pegunungan sewu Merapi Merbabu Pegunungan Menoreh Sumbing Kali Progo U
dikenal  dengan  istilah  banjir  lahar.  Bronto  et  al.  (2011)  menyebutkan  sekitar  34  juta  m 3 material letusan Alur Sungai Gendol berpotensi menjadi lahar.
Endapan letusan Merapi secara alami akan mengalami proses pengendapan menjadi batuan volkaniklastik. Lapisan endapan tersebut memiliki banyak manfaat, salah satunya sebagai komponen pembentuk lapisan akuifer airtanah pada daerah tangkapan air hujan. Selain  itu  material  letusan  di  sekitar  merapi  juga  sering  dimanfaatkan  sebagai  bahan tambang  galian  golongan  C  yang  di  jual  bahkan  hingga  keluar  Yogyakarta.  Namun demikian, material endapan letusan Merapi memiliki ciri dan karakteristik yang berbeda- beda terkait lokasi pengendapan dan proses geomorfik yang bekerja. Terlebih lagi proses dinamika yang terjadi dalam alur sungai sangat besar pengaruhnya terhadap sifat endapan yang terbentuk. Sehingga informasi mengenai karakteristik endapan Merapi terutama yang banyak  dimanfaatkan  sebagai  bahan  tambang  sangat  penting  untuk  diketahui  sebagai landasan  dasar  dalam  perencanaan  dan  pengelolaan  masalah  sedimen  di  dalam  alur sungai.

## TUJUAN PENELITIAN
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengindentifikasi  karakteristik  endapan  hasil letusan  Gunungapi  Merapi  Tahun  2010  mendasarkan  pada  kondisi  litofasies  dan  proses geomorfik pada Alur Sungai Gendol. Secara lebih terperinci, tujuan penelitian ini dijabarkan sebagai berikut:
a. mengidentifikasi litofasies dan proses geomorfik pada Alur Sungai Gendol
b. menganalisis karakteristik endapan hasil letusan Merapi tahun 2010 pada Alur Sungai Gendol

## METODE
Metode  dalam  penelitian  ini  adalah  metode  survei  lapangan  dan  analisis laboratorium.  Pelaksanaan  penelitian  dilakukan  melalui  beberapa  tahapan,  yaitu  tahap persiapan alat dan bahan, tahap survei dan pengukuran di lapangan, tahap pengambilan sampel, tahap pengujian sampel di laboratorium, dan tahap analisis hasil survei dan hasil uji  laboratorium.  Pengamatan  lapangan  dilakukan  dengan  membagi  jarak  per  500  m sepanjang alur sungai. Identifikasi fasies endapan dan proses geomorfik lokasi penelitian dilakukan dengan interpretasi citra satelit dan survei lapangan. Citra satelit yang digunakan untuk  interpretasi  proses  geomorfik  adalah  citra  Geo-Eye  tahun  perekaman  2011.    Citra Geo-Eye  merupakan  citra  satelit  yang  memiliki  resolusi  spasial  tinggi.  Citra  satelit  ini mempermudah  kita  untuk  mengenali  objek  dengan  jelas,  sehingga  kenampakan  proses geomorfik secara detil dapat terlihat dengan baik.
Identifikasi  fasies  endapan  dan  proses  geomorfik  juga  dilakukan  dengan pengamatan langsung di lapangan. Pada survei lapangan, kegiatan yang dilakukan antara lain  pengamatan,  pengukuran,  dan  pengambilan  sampel  material.  Terkait  dengan interpretasi  proses  geomorfologi  menggunakan  citra  satelit,  kegiatan  survei  lapangan berfungsi sebagai bahan validasi hasil interpretasi yang sifat subjektifitasnya masih tinggi.
Sampel  endapan  yang  diambil  digunakan  untuk  uji  laboratorium  terkait  dengan karakteristik  endapan  pada  setiap  lokasi  pengamatan.  Hasil  uji  sampel  endapan  ini kemudian digunakan untuk mendiskripsikan karakteristik gradasi masing-masing endapan. Hasil kegiatan interpretasi, survei lapangan, dan uji laboratorium berhasil mengindentifikasi proses-proses geomorfologi yang terjadi pada lokasi penelitian. Mengingat dinamika Alur Sungai  Gendol  yang  sangat  tinggi,  maka  sangat  dimungkinkan  beberapa  lokasi  telah mengalami perubahan dari kondisi awal penelitian ini dilakukan pada Januari 2013  samapi dengan Februari tahun 2014.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Survei lapangan merupakan sebuah metode yang banyak memakan biaya, waktu, dan  tenaga,  namun  survei  lapangan  juga  memiliki  banyak  keuntungan,  salah  satunya adalah pemahaman langsung tentang proses alam yang terjadi secara faktual. Kemajuan teknologi seperti saat ini memungkinkan kita untuk melakukan inovasi dengan teknik survei cepat  terintegrasi  terhadap  fenomena  alam  seperti  proses  geomorfologi  berupa  gerak massa batuan (Wacano et al, 2013a). Hasil dari kegiatan survei lapangan akan menjadi lebih meyakinkan  jika  dikombinasikan  dengan  uji  laboratorium,  sehingga  hasil  dari  kegiatan survei dan uji laboratorium terhadap endapan letusan Merapi 2010 di alur Sungai Gendol dapat  menunjukkan  bahwa  di  Alur  Sungai  Gendol  terdapat  3  fasies  utama  dengan karakterisik masing-masing lokasi pengamatan (Gambar 2).

## Identifikasi litofasies dan proses geomorfik lokasi penelitian
Litofasies  pada  lokasi  penelitian  dapat  diklasifikasikan  menjadi  fasies  sentral- proksimal, fasies medial, dan fasies distal awal. Fasies sentral-proksimal lokasi penelitian berada pada bagian kawah dan kepundan. Fasies proksimal berada pada lereng atas hingga lereng  tengah  gunungapi.  Fasies  proksimal  memiliki  ciri  material  penyusun  berupa perselingan aliran lava dan breksi piroklastik. Fasies sentral dan proksimal juga memiliki ciri khas berupa proses aliran kering (dry flow) material endapan yang banyak di kontrol oleh faktor  gravitasi  dan  kondisi  kelerengan.  Salah  satu  contoh  proses  geomorfologi  yang dijumpai pada fasies sentral dan proksimal adalah erosi dan longsoran tebing (Wacano et al, 2013b).
Fasies medial menempati bagian lereng bawah hingga lereng kaki gunungapi. Fasies medial tersusun atas litofasies berupa breksi piroklastika, breksi lahar, dan konglomerat. Fasies medial memiliki penciri khusus berupa aliran basah (wet flow). Aliran basah (wet flow) dikontrol oleh faktor utama berupa gaya gravitasi dan faktor pemicu berupa air hujan. Air hujan  berakumulasi  dengan  endapan  letusan  membentuk  banjir  lahar.  Pasca  letusan Gunungapi Merapi 2010 lokasi fasies medial merupakan area endapan piroklastik luncuran, namun pada proses selanjutnya endapan piroklastik mengalami perubahan menjadi lahar.
Fasies distal merupakan zona pengendapan sedimen (sedimentation zone) terlarut oleh  proses  aliran  biasa  (stream  flow).  Fasies  distal  memiliki  penciri  litofasies  berupa endapan epiklastika dan endapan material halus berukuran pasir dan lempung. Fasies distal pada awalnya didefinisikan sebagi zona sedimentasi partikel-partikel halus yang terlarut dalam aliran air. Partikel halus akan mengendap membentuk gradasi butir yang baik dan membentuk  perlapisan  (bedding)  seperti  endapan  fluvial.  Identifikasi  dan  pengamatan lapangan pada lokasi yang diindikasikan sebagai fasies distal  ternyata  tidak  menemukan
Gambar 2. Lokasi pengamatan dan titik sampel di sepanjang lokasi penelitian Alur Sungai Gendol
perlapisan endapan dengan struktur yang baik. Hasil survei dan pengamatan menunjukkan bahwa material endapan fasies distal lokasi penelitian terdiri dari endapan lahar lama dan endapan hyperconcentrated flow. Sehingga hasil identifikasi kondisi endapan pada zona ini menjadi dasar lokasi ini sebagai zona transisi fasies medial ke fasies distal, yang kemudian dalam penelitian ini disebut dengan fasies distal awal.

## Karakteristik endapan pada setiap fasies
Berdasarkan  hasil  identifikasi  fasies  dan  proses-proses  geomorfologi  lokasi penelitian, maka dapat kita analisis penciri khusus setiap endapan hasil letusan Gunungapi Merapi  tahun  2010.  Letusan  tahun  2010  menutupi  endapan  material  penyusun  fasies letusan  lama  sehingga    membentuk  susunan  endapan  baru.  Hasil  pengamatan  dan pengukuran  lapangan  diperoleh  beberapa  klasifikasi  endapan,  yaitu  endapan  material piroklastik luncuran (pyroclastic flow), endapan piroklastik jatuhan (pyroclastic fall), endapan piroklastik  gelombang  (pyroclastic  surge),  endapan  lahar,  endapan  aliran  berkonsentrasi tinggi  (hyperconcentrated  flow),  endapan  fluvial  dan  kombinasi  beberapa  endapan  yang terjadi pada satu lokasi segmen pengamatan.
Endapan  pada  fasies  sentral-proksimal  berupa  endapan  piroklastik  luncuran  dan piroklastik  surge  (Gambar  3a-b).  Aliran  piroklastik  (pyroclastic  flow)  adalah  gerak  massa fragmen-fragmen batuan serta gas vulkanik yang bergerak sangat cepat karena pengaruh gaya gravitasi meluncur dari kawah gunungapi melalui lembah-lembah volkan (Andreastuti et al., 2000; Thouret, et al., 2000; Voight, et al., 2000 dan DGWR, 2001). Pada lokasi penelitian endapan piroklastik luncuran memiliki ciri fragmen endapan tersusun acak dengan sortasi endapan buruk. Memiliki fragmen endapan yang menyudut tajam dan termasuk juvenile piroklas  dan  cognate  piroklas.  Komposisi  gradasi  butirnya  termasuk  gradasi  pasir-batu dengan  sebaran  bervariasi.  Ukuran  debu-pasir  halus  ada  pada  semua  sampel  dengan persentase  butir  semakin  kecil  dari  debu-kerakal.  Endapan  piroklastik  luncuran  juga memiliki komposisi sebaran butir yang tergolong baik.
Endapan  piroklastik  surge  berasosiasi  dengan  piroklastik  jatuhan.  Endapan  ini memiliki  ciri  fragmen  struktur  perlapisan  endapan  bertingkat  dengan  permukaan diselubungi oleh kerak debu vulkanik. Endapan ini juga memiliki sortasi gradasi butir yang termasuk  baik.  Komposisi  gradasi  butir  Lapisan  Prs-kerak  didominasi  debu  (<  0,1  mm) sedangkan lapisan Ps-L1 s.d. Ps-L3 merupakan pasir halus hingga pasir sedang.
Fasies  Medial  di  dominasi  oleh  endapan  lahar  (Gambar  3c-d).  Endapan  lahar merupakan  hasil  dari  aliran  volcanic  debris  flow.  Endapan  lahar  memiliki  ciri  kesan perlapisan  endapan  tegas  dan  terdapat  pemisah  berupa  lapisan  debu  vulkanik.  Sortasi gradasi  butir  masih  termasuk  buruk  dengan  lapisan  bagian  atas  dan  tengah  memiliki ukuran besar butir pasir sedang-halus sedangkan lapisan paling bawah memiliki ukuran butir kasar berupa kerikil dan kerakal dengan persentase mencapai 37 %.
Gambar 3. Karakteristik litofasies endapan: (a) piroklastik luncuran, (b) piroklastik surge, (c) lahar di atas piroklastik luncuran, (d) lahar, (e) hyperconcentrated flow
a b c d e
Endapan pada fasies distal awal berupa endapan  hyperconcentrated flow (Gambar 3e). Ciri endapan ini  memiliki struktur perlapisan jelas dan baik dengan  komposisi butir berukuran debu dan pasir halus. Sortasi butirnya masih acak dan terdapat fragmen batuan berukuran  kerakal  di  permukaanya.  Komposisi  gradasi  butir  termasuk  dalam  komposisi gradasi butir pasir-batu. Dicirikan dengan lapisan lahar F-L1 dan F-L2 terdiri dari ukuran butir kasar sedangkan lapisan F-L3 dan F-L4  terdiri dari besar butir pasir halus hingga debu akumulasi debu. Persentase debu pada setiap lapisan sangat tinggi mencapai 65 %.

## SIMPULAN
Hasil dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa:
1. Alur Sungai Gendol terbagi dalam 3 fasies, yaitu fasies sentral-proksimal dengan proses geomorfik berupa aliran kering yang dipengaruhi gravitasi dan  kelerentan (dry flow), fasies medial yang di cirikan dengan proses geomorfik aliran basah (wet flow), dan fasies distal  awal  yang  dicirikan  dengan  proses  geomorfik  berupa  transisi  aliran  sedimen berkonsentrasi tinggi dengan aliran fluviatil (stream flow)
2. Karakterisik  endapan  hasil  letusan  Merapi  tahun  2010  di  Alur  Sungai  gendol  dapat dibedakan  menjadi  endapan  tipe  piroklastik  luncuran,  endapan  piroklastik  surge, endapan lahar, dan endapan aliran berkonsentrasi tinggi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah,  penulis  mengucapkan  terimakasih  kepada  pihak-pihak  yang  telah membantu  dalam  kegiatan  penelitian  ini.  Diantaranya  tim  peneliti  dari  Universite  Blaise Pascal, Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne, dan Pusat Studi Bencana UGM. Serta tidak lupa  penulis  ucapkan  terima  kasih  kepada  para  guru  kami  di  Program  Studi  MPPDAS Fakultas Geografi UGM.

## DAFTAR PUSTAKA
Andreastuti, S.D., Alloway, B.V., Smith, I.E.M. 2000. A detailed tephrostratigraphic framework at Merapi Volcano Central Java Indonesia: implications for eruption predictions and hazard assessment. Journal of Volcanology and Geothermal Research, Vol. 100: 51– 67.
Bronto, S., Sayudi, D. S., Muzani, M., Putra, R. 2011. Potential Hazard of Merapi in The Near Future.  International  Workshop  Lesson  Learned  from  the  2010  Merapi  Eruption, November 01-02 2011. Yogyakarta.
Directorate General of Water Resources (DGWR). 2001. Review Master Plan Study on Mt Merapi.  Supporting  Report  [B]  Volcanic  Disaster  Mitigation  Plan.  Ministry  of Settlement and Regional Infrastructure, Republik Indonesia.
Hadmoko,  D.S.,  Marfai,  M.A.,  Widiyanto,  Permatasari,  A.L.,  Wacano,  D.  2011.  Pemodelan Mikrozonasi Risiko Bahaya Lahar Akibat Erupsi Merapi 2010 di Wilayah Perkotaan: Kasus Aliran Sungai Code. Laporan Penelitian. Pascasarjana Universitas Gadjah Mada.
Surono,  Jousset,  P.,  Pallister,  J.,  Boichu,  M.,  Buongiorno,  M.F.,  Budisantoso,  A.,  Costa,  F., Andreastuti, S., Prata, F., Schneider, D., Clarisse, L., Humaida, H., Sumarti, S., Bignami, C.,  Griswold,  J.,  Carn,  S.,  Oppenheimer,  C.,  Lavigne,  F.  2012.  The  2010  explosive eruption of Java's Merapi volcano—A ‘100-year’ event. Journal of Volcanology and Geothermal Research Vol. 241–242: 121–135.
Sutikno,  Santoso,  W.L.,  Widiyanto,  Kurniawan,  A.,  Purwanto,  T.H.  2007.  Kerajaan  Merapi Merapi  Kingdom.  Badan  Penerbit  Fakultas  Geografi  Universitas  Gadjah  Mada. Yogyakarta.
Thouret,  J.C,  Lavigne,  F.,  Kelfoun,  K.,  and  Bronto,  S.  2000.  Toward  a  revised  hazard assessment at Merapi volcano, Central Java. Journal Volcanology. Geotherm. Res., Vol. 100: 479-502.
Voight, B., Constantine, E.K., Siswowidjoyo, S., and Torley, R. 2000. Historical eruptions of Merapi  Volcano  Central  Java  Indonesia  1768-1998.  J.  Volcanol.  Geotherm.  Res., Vol.100: 69-138
Wacano, D., Hadmoko, D.S., Susmayadi, I.M., Nurohman, S., Mujianto, B.A., Nugroho, A.S.
2013a.  Identifikasi  Tipologi  Longsor  Untuk  Analisis  Mitigasi  Bencana  Studi  Kasus: Dusun  Sidorejo,  Desa  Tieng,  Kejajar  Wonosobo.  Seri  Bunga  Rampai  “Zamrud Khatulistiwa”. ISBN: 978-602-7797-25-3. Kanisius, Yogyakarta-Indonesia
Wacano, D., dan Ayuningtyas E.A., 2013b. Indentifikasi Proses-Proses Geomorfologi yang Berpengaruh  Terhadap  Litifikasi  Endapan  Piroklastik  Pada  Bagian  Hulu  Sungai Gendol Pasca Erupsi Merapi Tahun 2010. Jurnal Sains Geografi. Jurusan Pendidikan Geografi UNY