SM-IAGI UNG

Telah diketahui sejak lama bahwa medan magnet bumi telah terbalik secara berkala di masa lampau, dimana kutub utara magnet akan menjadi kutub selatan magnet bumi, begitu juga sebaliknya, yang kemudian digunakan oleh para ilmuan dalam pengembangan teori tektonik lempeng (selengkapnya: bukti pemekaran samudera).

Pembalikan medan magnet bumi telah terjadi sebanyak ratusan kali selama sejarah geologi. (Gambar: INGV)

Peristiwa terakhir pembalikan medan magnet bumi ini disebut oleh para ahli geologi sebagai "Matuyama-Brunhes Boundary" (MBB). Nama tersebut diambil dari dua nama geofisikawan dunia yaitu: Motonori Matuyama dan Bernard Brunhes. Peristiwa ini diperkirakan terjadi sekitar 780.000 tahun yang lalu. MBB merupakan salah satu dari daftar Global Boundary Stratotype Sections and Points (GBSSP), yang dipilih oleh International Commission on Stratigraphy sebagai penanda untuk awal Pleistosen Tengah, juga dikenal sebagai Ionian Stage. MBB sangatlah penting dalam mengkalibrasi umur batuan dan peristiwa geologi lainnya yang terjadi di masa lampau. Namun, umur peristiwa MBB ini masih terus diperbaiki karena adanya ketidakpastian dalam metode penanggalan umur yang telah digunakan sebelumnya.

Sebuah tim peneliti yang berbasis di Jepang dan Kanada telah memperoleh data umur baru untuk peristiwa MBB. Tim ini mempelajari debu vulkanik yang terendapkan tepat sebelum peristiwa MBB. Debu vulkanik ini mengandung kristal kecil yang disebut zircon. Beberapa dari kristal ini terbentuk pada saat yang sama saat debu vulkanik diendapkan. Dengan demikian, penanggalan radiometrik dari zircon ini menggunakan metode uranium-lead (U-Pb) untuk mendapatkan umur yang tepat dari debu vulkanik. Untuk memverifikasi temuan mereka, para peneliti juga menggunakan metode yang berbeda untuk mengetahui umur batuan sedimen yang diambil dari tempat yang sama. Hasil penggabungan menunjukkan bahwa umur MBB adalah 770.2 ± 7.3 ribu tahun yang lalu. Penelitian ini telah dipublikasikan dalam jurnal Geology.

Foto yang memperlihatkan penampang geologi dari Matuyama-Brunches Boundary, di Chiba Prefecture, Jepang. (a) Overview dari penampang Chiba. (b) dan (c) tampilan close-up dari lapisan debu vulkanik (Byk-E) berada tepat dibawah MBB. Panjang mistar (b) dan diameter koin (c) masing-masing adalah 1.25 m dan 2 cm. (Gambar: NIPR, Jepang)

Dr. Yusuke Suganuma - National Institute of Polar Research, yang merupakan penulis utama, mengatakan: "Penelitian ini adalah yang pertama dalam membandingkan secara langsung data penanggalan radiometrik debu vulkanik, penanggalan batuan sedimen, dan pembalikan geomagnetik untuk Matuyama-Brunhes Boundary. Hasil kerja kami memberikan kontribusi dalam mengkalibrasi skala waktu geologi, dan akan sangat penting dalam studi-studi lain di masa depan tentang peristiwa-peristiwa geologi yang terjadi saat ini."

-----
Salam,
@EFBumi

Jurnal Terkait:

Suganuma, Y., Okada, M., Horie, K., Kaiden, H., Takehara, M., Senda, R., Kimura, J., Kawamura, K., Haneda, Y., Kazaoka, O. and Head, M.J. 2015. Age of Matuyama-Brunhes boundary constrained by U-Pb zircon dating of a widespread tephra. Journal Geology. v. 43 no. 6 p. 491-494

Gunung Sinabung di Indonesia pernah dianggap sebagai gunung api dorman (tidur) selama lebih dari 400 tahun, sampai akhirnya erupsi dalam jangka waktu satu bulan pada tahun 2010. Kemudian erupsi lagi pada 15 September 2013, hingga sampai sekarang masih menunjukan aktivitas vulkanik.

Memahami mengapa sebuah gunung api bangkit dari status dorman bukanlah tugas mudah bagi para ilmuan, tetapi sebuah makalah yang diterbitkan tahun lalu dalam Solid Earth menunjukan bahwa beberapa gempa mega-thrust yang terjadi di Sumatra baru-baru ini memicu erupsi Sinabung.

Peta lokasi gempa megathrust Sumatra. (Californis Institute of Technology)

Gunung Sinabung adalah salah satu dari beberapa gunung api yang terletak di sepanjang zona subduksi Sumatra di Samudera Hindia. Daerah ini merupakan bagian dari The Ring of Fire, sangat aktif secara geologis. Kaldera Danau Toba yang berjarak sekitar 40 km dibagian tenggara Gunung Sinabung, adalah situs yang diketahui sebagai hasil erupsi supervolcanic terakhir di Bumi sekitar 75.000 tahun yang lalu.

Matteo Lupi dan Stephen Miller, penulis makalah dalam Solid Earth mengatakan, tiga gempa besar yang terjadi di wilayah ini selama tahun 2005 dan 2007 mungkin telah memicu aktivitas vulkanik Gunung Sinabung. Gempa-gempa ini meliputi; M8,6 2005, M7,9 dan M8,4 2007. Gempa dahsyat M9,2 yang melanda Indonesia pada bulan Desember 2004 kemungkinan tidak terlibat, karena gempa ini terjadi di wilayah sebelah utara busur vulkanik.

Peta: jajaran gunung api yang terkait dengan Sumatra Trench. (wikipedia)

Berdasarkan dalil-dalil geomekanik, geologi dan geofisika, kedua peneliti tersebut menyimpulkan bahwa gempa-gempa subduksi besar dapat mengaktifkan busur vulkanik karena mengubah jenis dan jumlah tektonik stres bawah permukaan. Sedangkan tekanan kompresi yang dirilis setelah terjadi gempa subduksi, dapat mengakibatkan gerakan strike-slip dan jenis-jenis stres tektonik lainnya. Gerakan tersebut, pada akhirnya dapat membuka saluran baru untuk aliran magma dan meningkatkan permeabilitas sistem vulkanik keseluruhan. Hal ini juga dapat menyebabkan perubahan tekanan pori yang membuat magma lebih cenderung untuk erupsi.

Fonomena semacam ini juga telah teramati setelah kejadian gempa besar di wilayah lain di dunia, seperti Chili dan Jepang.

Yang terpenting lagi, para ilmuwan mencatat bahwa gagasan gempa besar dapat memicu erupsi gunung api bukanlah hal yang baru. Charles Darwin sebenarnya pernah mendokumentasikan peningkatan aktivitas vulkanik di Chile setelah kejadian gempa M8,5 tahun 1835, yang kemudian temuan ini ia terbitkan di tahun 1840.
------

Compiled by  @EFBumi

Jurnal terkait:

• Lupi, M. and Miller, S. A. 2014. Short-lived tectonic switch mechanism for long-term pulses of volcanic activity after mega-thrust earthquakes. Solid Earth, 5, 13-24.

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.
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.

Setiap gunungapi memiliki ventilasi dan rekahan sebagai saluran untuk keluarnya magma, gas dan air yang ada di dalam bumi sehingga dapat berinteraksi dengan sistem biologi di sekitarnya. Selama erupsi, gunungapi mengeluarkan berbagai jenis material, hal tersebut memberikan dampak negatif terhadap kesehatan manusia yang beragam pula. Efek negatif kesehatan manusia dapat terjadi secara cepat maupun secara perlahan, tergantung jarak tempat tinggal kita dengan sumber letusan.

Peristiwa paling mematikan diakibatkan oleh erupsi gunungapi dalam beberapa abad terakhir ini dikelompokan menjadi 2 yaitu:

Terlepas dari dampak negatif di atas, material hasil eruspi gunungapi juga mengandung unsur-unsur dan senyawa beracun. Senyawa ini mungkin dilepaskan dalam bentuk gas vulkanik atau terbawa dengan lontaran material vulkanik lainnya. Salah satunya adalah Radon. Radon adalah gas radioaktif yang terjadi secara alami melalui peluruhan radioaktif dari uranium. Meskipun racun ini bukanlah penyebab utama dari kematian akibat erupsi gunungapi, radon dapat bertahan lama dan berpotensi menyebabkan morbiditas jangka panjang.

Faktor-faktor emisi vulkanik yang membahayakan kesehatan manusia:

Wedus Gembel - Merapi Sumber: Internet