Tephrochronology - Linking and Dating

Tephrochronology adalah metode korelasi dan penanggalan umur dari urut-urutan peristiwa geologi seperti, stratigrafi kuarter, geokronologi, rekonstruksi paleoenvironment, vulkanologi, geomorfologi, arkeologi, evolusi manusia, dan paleoantropologi. Metode ini bertujuan mengkarakterisasi dan mengidentifikasi lapisan tephra berdasarkan sifat fisik yang ada di lapangan maupun sifat-sifat lain yang diperoleh dari hasil analisis labolatorium.

Sebuah litografi yang
menggambarkan Gunung
Krakatau pada kejadian
Erupsi 1883. - wikipedia.org

Produk vulkanik seperti lava flows, ash flows, ash layers, dan tuffs dapat menjadi penanda stratigrafi yang sangat baik dan memiliki batasan umur antara asosiasi endapan. Material vulkanik yang dihasilkan umumnya diendapkan dalam waktu yang singkat (dalam beberapa jam atau hari) setelah erupsi. Suatu unit vulkanik, misalnya jatuhan piroklastik, diendapkan terus menerus secara lateral, dapat digunakan sebagai penanda umur antar lapisan yang terpisah secara geografis.

Lapisan debu vulkanik (dikenal sebagai lapisan tephra) dapat mencakup area yang luas, oleh karena itu tephra merupakan material vulkanik yang sering digunakan dalam korelasi khronostratigrafi. Tephrochronology telah dikembangkan sejak ~50 tahun terakhir dengan mempelajari lapisan debu vulkanik dan tufa untuk digunakan dalam korelasi dan penanggalan umur sedimen, batuan dan struktur. Tephrochronology merupakan alat yang sangat ampuh, untuk mendapatkan data khronostratigrafi dalam studi yang beragam seperti regional stratigrafi, penanggalan - rates - arah gerakan lempeng tektonik, kalibrasi - evaluasi metode kronologi lainnya, dan korelasi flora - fauna dan isotopic stage.

Lapisan tephra juga sangat efektif dalam korelasi dan penanggalan umur sampel sedimen dari drill cores, karena bahkan dalam jumlah yang relatif kecil, tephra dapat dianalisis untuk mendapatkan data yang definitif.

Examining tephra (volcanic ash) layers in a sediment core.
Sumber: earth.northwestern.edu

Tephrochronology dibagi menjadi dua sub disiplin ilmu: tephrostratigraphy dan tephrochronometry.

• Tephrostratigraphy adalah korelasi lapisan tephra dengan mencocokan sifat fisik, geokimia dan karakteristik urutan stratigrafi.
• Tephrochronometry adalah penanggalan umur numerik lapisan tephra, baik dari tephra itu sendiri (misalnya, dengan metode potassium-argon atau fission track), atau secara tidak langsung dari umur asosiasi lapisan atau endapan.

Geologist explaining the importance of tephochronology to students
on field in Iceland. Sumber: wikipedia.org

Tephrochronology menjadi teknik khronostratigrafi yang powerful ketika dikombinasikan dengan metode penanggalan umur dan korelasi lainnya, misalnya: magnetostratigraphy, teknik penanggalan isotop, kalibrasi, teknik penanggalan relatif seperti thermoluminescence, amino-acid racemization, dendrochronology, paleopedology, dan biostratigrafi.

• Endapan vulkanik bisa dijadikan sebagai time markers dan dapat dikorelasikan dalam jarak hingga 4.000 Km.
• Lapisan tephra bisa mudah dikenali dalam stratigraphic sections atau endapan kuarter lainnya, tidak seperti beberapa datum lain (misalnya magnetostratigrafi).
• Setiap individu lapisan tephra biasanya memiliki karakteristik kimia dan fisik yang berbeda satu sama lain, hal tersebut memungkinkan kita untuk mengidentifikasi sejarah erupsi gunungapi. Comagmatic minerals atau glass inclusions yang ada dapat digunakan juga untuk karakterisasi lapisan tephra.
• Karakteristik superposisi sekuen stratigrafi dari beberapa lapisan tephra (yang ditemukan di lapangan, analisis petrografi dan geokimia) memberikan petunjuk dalam mengidentifikasi asosisasi sedimen.
• Umur lapisan tephra dapat ditentunkan dengan metode penanggalan isotop ataupun metode lainnya, dapat dikorelasikan dengan arus sebaya, atau dapat ditentukan berdasarkan umur overlying dan underlying units.
• Sebaran lapisan tephra yang telah diidentifikasi memberikan data khronostratigrafi lateral yang jelas, dimana umur numerik dari satu situs dapat dikorelasikan dengan situs lain (meskipun situs tersebut belum atau sudah diketahui umurnya).
• Tephrochronology memungkinkan kita untuk melakukan korelasi dan penentuan umur sedimen dan endapan terpisah yang berbeda fasies (misalnya: antara marine dan terrestrial basins).
• Dikombinasikan dengan teknik khronostratigrafi lainnya, tephrochronology memberikan informasi tentang perkembangan suatu daerah dalam four-dimensional dan spatial temporal chronostratigraph framework.

• Metode ini hanya berlaku di daerah dimana lapisan tephra hadir dan tersebarluaskan.
• Lapisan tephra dapat membingungkan dengan adanya lapisan sedimen lain di lapangan, seperti diatomite, napal, dan caliche.
• Secara petrografi atau komposisinya geokimia lapisan tephra yang hampir sama terkadang membuat kita bingung atau salah mengidentifikasi. Metode ini bisa memerlukan biaya mahal, juga memakan waktu jika dalam mengidentifikasi tephra membutuhkan beberapa analisis laboratorium dan teknik tertentu. Devitrifikasi tephra dapat menghambat proses identifikasi.
• Penentuan umur yang baik harus menggabungkan beberapa metode.  Komposisi Comagmatic crystals pada lapisan tephra yang berada di wilayah distal sangat kecil atau bahkan tidak ada, penanggalan isotop menjadi sulit dan tidak akurat.

Compiled by Ebay Febryant
Referensi:

• Alloway, B.V., Larsen, G., Lowe, D.J., Shane, P.A.R., Westgate, J.A., (2007). "Tephrochronology", Encyclopedia of Quaternary Science (editor-Elias, S.A) 2869-2869 (Elsevier) 
• Lowe, D.J. (2011). Tephrochronology: principles, functioning, application. In: Prior, C., Rogers, K., Vandergoes, M., (eds), 8th Quaternary Techniques Short Course - Techniques of Palaeoclimatic and Palaeoenvironmental Reconstruction. National Isotope Centre, GNS Science, Lower Hutt, 19-20 May 2011.
• Lowe, D.J., Hunt, J.B., (2001), A summary of terminology used in tephra-related studies. Les Dossiers de 1' Archaeo-Logis 1.