Pembentukan kaldera gunungapi

Kaldera merupakan penciri gunungapi yang sudah dalam tahap lanjut, dimana puncak gunungapi ini sudah tidak sesederhana sebuah kerucut. Gunungapi yang memiliki kaldera berbentuk kerucut terpancung atau bahkan cekung kedalam pada bagian puncaknya. Kaldera seringkali juga memiliki pemandangan yang unik, seperti Kaldera Tengger maupun Kaldera Dieng. Kaldera raksasa yang terkenal adalah …. Danau Toba !

Pembentukan Kaldera

Pembentukan kaldera setelah erupsi eksplosive besar.

Erupsi besar
Pembentukan kaldera merupakan satu topik tersendiri dalam kajian ilmu gunungapi, vulkanologi.Kaldera merupakan sebuah fenomena unik yang menghasilkan morfologi dan topografi yang akhirnya menghasilkan pemandangan yang jauh lebih unik dan menarik ketimbang kerucut gunungapi yang ada.
Secara sederhana kaldera terbentuk akibat habisnya magma didapur magma (magma chamber) akibat dikeluarkan sewaktu erupsi. Ketika erupsi gas-gas yang ada didalam magma cair ini menyebabkan timbulnya tekanan yang dapat menjadi sumber energi keluarnya magma. Ketika magma beserta material lain dan juga gas ini keluar akhirnya ruangan dapur menjadi kosong. Ruang kosong ini akhirnya diisi oleh material diatasnya dengan cara ambles kebawah.
Erupsi kecil

Amblesnya puncak gunungapi tanpa erupsi dengan eksplosive yang besar.

Namun tanpa erupsi besarpun sebenarnya juga memungkinkan terbentuknya kaldera. Ketika terjadi lelehan lava pijar akibat menerobos melalui celah kesamping, maka lelehan ini menjaid jalan keluarnya magma yang ada di dapur magma.
Mekanismenyapun sama. Yaitu ambles mengisi rongga kosong yang ada dibawahnya.
Alam memiliki caranya sendiri untuk menjaga kesetimbangan. Ketika ada ruang kosong dibawah maka dinding atap sangat tidak stabil karena harus menjaga elevasinya. Gaya gravitasi akan menarik dinding atas ini turun kebawah, terjadilah amblesan membentuk kaldera.
Kalau pembaca sudah cukup puas, maka pembentukan kaldera diatas sudah cukup bagus. Tetapi kalau penasaran bagaimana teori lain yang lebih rumit silahkan baca sterusnya dibawah ini.

Pembentukan kaldera dari model dan simulasi

Ahli vulkanologi tentu saja tidak sederhana seperti di atas ketika melihat gejala kaldera gunungapi ini. Ada banyak teori serta model-model yang dibuat oleh para ahli vulkanologi untuk menjelaskan bentuk geometri, macam serta mekanisme terbentuknya.
Di sebelah kanan ini merupakan model-model amblesan pembentuk kaldera yang menjadi dasar pembuatan model-model matematis, hingga model-model miniatur pembentukan kaldera di laboratorium.
Setiap gejala volkanik selalu saja unik. Para ahli volkanologi bahkan memberikan kriteria serta karakteristik gunungapi ini seperti layaknya mahkluk berkarakter. Setiap gunungapi memiliki karakternya sendiri-sendiri. Namun tentusaja ahli-ahli ini akan mencoba mencari kesamaan atau kemiripan antara satu dengan yang lain.
Inilah intinya sains kebumian. Membuat pengamatan dilapangan, mecatat setiap gejala dilapangan. Kemudian mencoba menjelaskan gejala-gejala itu sbeagai sebuah model matematis bahkan membuat model miniaturnya.
Dibawah ini contoh-conto beberapa kaldera dengan keunikannya masing-masing. Ukurannya berbeda-beda. Geometrinya tidaksama. Mekanisme pembentukannyapun tidak selalu sama.

Bentuk geometri kaldera dalam realita yng dijumpai di lapangan.

Macam-macam kaldera hasil pengamatan gunungapi. Dengan menggunakan pengukuran gaya gravitasi, topografi serta pemodelan geologi

Setelah mengetahui beberapa bentuk geometri, gejala serta aneka ragam mekanisme, para ahli ini juag membuat model dengan menggunakan alat peraga di laboratoriumnya.

Model grafis pembentukan kaldera.

Bentuk dapur magma (magma chamber) akan mempengaruhi geometri dari kaldera yang terbentuk diatasnya. Model ini dibuat di laboratorium dengan plasticine serta pasir-lempung.

Model kaldera yang dikembangkan dengan membuat miniaturnya di laboratorium. Perhatikan perlapisan-perlapisan ini mirip perlapisan gunung stratovolkano juga kan ?

Model kaldera dengan analisa numerik dan grafis.

Eksperimen Unik

Diatas kita telah melihat bahwa kaldera terbentuk akibat ruang kosong yang berada dibawah dan akhirnya ambles. Eksperimen diabawah ini sungguh unik karena kaldera terbentuk akibat adanya material (gunungapi) yang didorong ketas.
Didasari oleh eksperimen matematis diatas adanya doming (sembulan) menyebabkan bagian puncak dari gundukan yang disundul ini ambles kebawah pada bagian puncaknya

Model kaldera akibat terundulnya permukaan yang mengakibatkan amblesnya puncak gunung dan membentuk kaldera.

Yang diatas ini memang merupakan eksperimen unik dari pembentukan kaldera. Untuk menjelaskan apakah yang kita jumpai digunungapi pada kenyataannya memang juga begitu adanya tentusaja memerlukan data, pengukuran serta analisa yang tidak kalah menarik.
Dengan demikian pembentukan kaldera-kaldera di gunungapi di Indonesia ini tentusaja masing-masing akan memiliki karakteristik tersendiri. Dibawah ini dua kaldera yang terkenal Indahnya (Kaldera Tengger, dan Kaldera Toba yang terkenal raksasa ukurannya.

Kaldera Tengger. Perhatikan bentuk pinggiran kaldera yang tajam. Bandingkan dengan model sundulan diatas.

Kaldera Toba. Ukurannya sangat besar.

Jadi menariknya keunikan kaldera tidak hanya karena morfologi dan pemandangannya saja yang indah. Bahkan ahli vulkanologipun sangat menikmati keunikannya dengan menelitinya dilapangan hingga di laboratorium.

Sumber bacaan : Valerio Acocella, 2007. Understanding caldera structure and development: An overview of analogue models compared to natural calderas. Earth Science Reviews 85 (2007)