Bagi kebanyakan orang, Gunung Agung dikenal sebagai gunung tertinggi di Bali, puncak yang disucikan masyarakat Hindu setempat, sekaligus momok yang sempat memaksa ribuan orang mengungsi saat erupsi 2017 hingga 2019. Namun bagi ahli geologi, Gunung Agung menyimpan cerita yang jauh lebih tua dan lebih besar daripada sekadar letusannya. Ia adalah jendela kecil untuk mengintip fondasi raksasa yang tersembunyi jauh di bawah Pulau Bali. Sebuah kajian petrologi dan geokimia yang diterbitkan dalam IOP Conference Series: Earth and Environmental Science mengungkap bahwa magma yang keluar dari perut Gunung Agung membawa “titipan pesan” dari kerak benua purba, bukan sekadar kerak samudra seperti yang selama ini diyakini banyak peneliti terdahulu (Syafitri et al., 2022).
Membayangkan Busur Sunda
Coba bayangkan Indonesia sebagai deretan bekas jahitan pada dua potong kain besar yang saling bertumpuk. Kain bawah, yaitu Lempeng Indo Australia, terus menerus menyelusup ke bawah kain atas, yaitu Lempeng Eurasia, sejak sekitar 45 juta tahun lalu (Hall & Sevastjanova, 2012). Proses saling menyelusup inilah yang disebut subduksi, dan bekas jahitannya kita kenal sebagai Busur Sunda, rangkaian gunung api terpanjang di dunia yang menampung sekitar 80 persen gunung api aktif di Indonesia, mulai dari Andaman hingga Kepulauan Banda (Hall & Smyth, 2008).
Yang membuat Busur Sunda unik adalah “isi dalamnya” yang tidak seragam. Di bagian barat, seperti Sumatra dan Jawa, kerak yang mendasarinya tebal dan padat, mirip kasur busa tebal. Semakin ke timur, kerak itu berangsur menjadi tipis dan ringan, lebih mirip selimut tipis di atas kolam. Selama puluhan tahun, para ahli menganggap Bali dan Lombok berada di zona peralihan antara kasur tebal dan selimut tipis itu (Hamilton, 1973; Wheller, 1986), sementara Bali sendiri sering dianggap tumbuh murni dari tabrakan antar kerak samudra saja, seperti pulau yang lahir dari dua selimut tipis yang bertemu (Katili, 1975; Purwandono et al., 2019).
Namun penelitian belakangan mulai meragukan gambaran lama itu. Ternyata serpihan kerak benua tersebar jauh lebih luas di Asia Tenggara daripada yang pernah dibayangkan (Hall, 2014; Metcalfe, 2017). Pertanyaannya, apakah Bali sesungguhnya berdiri di atas “kasur tebal” yang selama ini disangka hanya ada di barat?
Magma sebagai Detektif Bawah Tanah
Untuk menjawabnya, para peneliti memakai trik sederhana namun cerdas. Setiap kali magma naik dari perut bumi menuju permukaan, ia melewati dan bersentuhan dengan batuan di sepanjang perjalanannya, persis seperti air hujan yang mengalir melewati tanah dan menyerap mineral di sepanjang jalan sebelum keluar sebagai mata air. Komposisi kimia magma yang akhirnya membeku menjadi lava pun ikut membawa “jejak” batuan yang pernah dilaluinya (Pearce & Cann, 1973). Dengan membaca jejak kimia itu, kita bisa menebak jenis kerak apa yang sebenarnya menopang Bali.
Tim peneliti mengumpulkan 18 sampel lava segar dari berbagai titik di sekeliling Gunung Agung, memeriksanya di bawah mikroskop, lalu menganalisis kandungan mineralnya menggunakan alat pemindai elektron bernama SEM EDS. Data ini kemudian dipadukan dengan 66 data geokimia dari penelitian sebelumnya (Fontijn et al., 2015; Dempsey, 2013).
Dari situ ditemukan sesuatu yang menarik. Riwayat letusan Gunung Agung ternyata bisa dibagi menjadi empat babak besar, yaitu sebelum 3200 tahun lalu, antara 3200 hingga 1870 tahun lalu, antara 1870 hingga 1040 tahun lalu, dan setelah 1040 tahun lalu, dengan dua titik pembatas usia diambil dari penanggalan radiokarbon (Fontijn et al., 2015). Menariknya, magma di setiap babak itu ternyata berasal dari satu “keluarga” yang sama, hanya berkembang lewat tiga jalur yang sedikit berbeda, seperti tiga anak dari satu ibu yang tumbuh dengan kepribadian masing masing.
Sidik Jari Kimia tak Bisa Berbohong
Salah satu cara paling elegan untuk membaca jejak magma adalah dengan membuat semacam grafik “sidik jari kimia” yang disebut diagram laba laba. Bayangkan setiap unsur kimia sebagai bumbu masakan. Ketika bumbu tertentu, seperti Rubidium, Barium, Torium, dan Kalium, terasa sangat kuat dalam magma, sementara bumbu lain seperti unsur tanah jarang berat justru nyaris hilang rasanya, itu adalah “resep” khas magma hasil subduksi (Sun & McDonough, 1989; Dirk, 2008). Pola resep yang sama persis ditemukan di seluruh sampel Gunung Agung, lengkap dengan satu “bumbu” bernama Niobium yang justru kurang terasa, sebuah ciri lain yang juga menandakan zona pertemuan lempeng (Wilson, 1989).
Tapi ada pertanyaan lanjutan yang lebih penting. Subduksi jenis apa sebenarnya yang membentuk Bali? Ada dua kemungkinan. Pertama, busur kepulauan yang tumbuh di atas kerak samudra tipis, seperti pulau kecil yang muncul di tengah selimut tipis tadi. Kedua, tepi benua aktif yang tumbuh di atas kerak benua tebal, seperti gunung yang tumbuh di atas kasur busa (Wilson, 1989). Untuk membedakan keduanya, peneliti memakai perbandingan dua unsur, Zirkonium dan rasio Zr per Y, sebuah metode yang sudah diuji di banyak gunung api dunia (Pearce, 1983). Hasilnya cukup mengejutkan. Seluruh data dari Gunung Agung, baik dari penelitian ini maupun data pembanding sebelumnya, secara konsisten menunjuk ke arah tepi benua aktif, bukan busur kepulauan samudra seperti yang selama ini dipercaya.
Dua Tangki Air di Ketinggian Berbeda
Temuan itu semakin kuat saat peneliti membandingkan dua unsur lain, yaitu La per Sm dan Th per Nb, yang mampu memisahkan efek “bumbu subduksi murni” dari efek “campur tangan kerak benua” (Plank, 2005; Barresi et al., 2015). Pada periode periode tua, sebelum 1040 tahun lalu, magma Gunung Agung memang menunjukkan pola subduksi murni. Tapi begitu memasuki periode termuda, muncul jejak tambahan yang menunjukkan magma tersebut sempat “mampir” dan menyerap sedikit material dari kerak benua dalam perjalanannya ke atas.
Untuk memahami kenapa hal ini bisa terjadi, bayangkan sistem magma di bawah Gunung Agung seperti dua tangki air yang diletakkan pada ketinggian berbeda dan disambungkan dengan pipa. Tangki bawah berada jauh di dalam bumi, bertekanan tinggi dan bersuhu sangat panas. Tangki atas terletak lebih dangkal, bertekanan rendah dan sedikit lebih dingin. Air, dalam hal ini magma, mengalir dari tangki bawah ke tangki atas sebelum akhirnya keluar sebagai letusan (Parman et al., 2011; Geiger et al., 2018).
Pada periode tua, kristal kristal mineral seperti olivin, piroksen, dan magnetit lebih banyak mengendap terlebih dulu di tangki bawah yang bertekanan tinggi. Sedangkan pada periode muda, mineral plagioklas justru lebih banyak mengkristal, sebuah tanda bahwa magma sempat “singgah lebih lama” di tangki atas yang bertekanan rendah (Harker, 1909; Winter, 2014). Perbedaan pola ini, yang juga tercatat oleh Dempsey (2013) dan Geiger et al. (2018), menguatkan dugaan bahwa Gunung Agung memiliki sistem dapur magma berjenjang, bukan hanya satu ruang tunggal.
Bukti pendukungnya bisa dilihat langsung di bawah mikroskop. Kristal plagioklas dari Gunung Agung menunjukkan pola pertumbuhan yang berlapis lapis dan tidak beraturan, mirip lingkaran tahun pada batang pohon yang tumbuh secara tidak merata karena cuaca yang berubah ubah. Pola berlapis ini muncul karena magma panas dari tangki dalam bercampur mendadak dengan magma yang lebih dingin di tangki atas (Ginibre et al., 2002; Renjith, 2014). Rentang komposisi kristalnya pun sangat lebar, sebuah tanda bahwa sistem magma di bawah Bali memang aktif dan dinamis, bukan diam dan tenang (Aaltonen, 2018).
Adapun magma paling awal Gunung Agung, sebelum bercampur dengan apapun, diperkirakan tidak langsung berasal dari mantel bumi yang paling murni. Ibarat emas, semakin murni kandungan mineral olivin bernama forsterit dalam magma, semakin dekat pula asalnya dari inti mantel bumi. Namun kandungan forsterit di Gunung Agung ternyata jauh di bawah ambang kemurnian mantel murni (Arai, 1994; Wilson, 1989), sehingga magma awalnya diyakini terbentuk dari proses peleburan sebagian batuan, bukan langsung meleleh utuh dari mantel.
Bali, Kepingan Kecil dari Benua Australia
Semua bukti ini bermuara pada satu kesimpulan yang cukup mengubah cara pandang lama. Pulau Bali kemungkinan besar tidak berdiri di atas kerak samudra tipis seperti yang selama ini disangka, melainkan di atas sekeping kecil kerak benua, atau biasa disebut mikro kontinen. Kepingan ini diduga merupakan sisa dari daratan bernama Argoland yang dulunya melekat pada tepi utara Australia, lalu terlepas jutaan tahun lalu dan perlahan lahan “menempel” pada Sundaland melalui sebuah zona sambungan di sisi timur Bali yang menyambung hingga ke Sulawesi (Hall & Sevastjanova, 2012).
Skenarionya kurang lebih seperti ini. Sekitar 15 juta tahun lalu, benua Australia mulai mendekat dan bertabrakan pelan dengan Sundaland. Tabrakan itu memicu peleburan batuan di kedalaman, yang kemudian menjadi sumber magma bagi gunung gunung api di Bali, termasuk Gunung Agung (Hall & Sevastjanova, 2012; van Bemmelen, 1949). Jejak paling awal dari proses ini bisa dilihat pada Formasi Ulakan, endapan vulkanik tertua di Bali yang berasal dari zaman Miosen Awal (Purbo Hadiwidjojo, 1972; Sutawidjaja, 2009).
Temuan ini juga menambah bukti bahwa batas timur Sundaland, benua purba yang menjadi inti Asia Tenggara, mungkin tidak berhenti di Jawa Timur seperti gambaran peta lama, melainkan membentang lebih jauh hingga menyentuh Bali (Hall, 2014; Metcalfe, 2017). Dengan kata lain, Bali bukan sekadar pulau vulkanik yang berdiri sendiri, melainkan salah satu tepi terluar dari benua raksasa yang sudah ada jauh sebelum manusia menghuni Nusantara.
Ada juga sisi praktis dari cerita tektonik ini. Perubahan pola kontaminasi kerak pada periode termuda Gunung Agung terjadi bersamaan dengan pergeseran tipe pertemuan lempeng di Kepulauan Sunda Kecil, dari sekadar subduksi menjadi mulai bertumbukan langsung dengan Kepulauan Banda (Minarwan, 2012). Memahami arsitektur dapur magma berjenjang seperti dua tangki air tadi juga penting bagi upaya pemantauan bahaya vulkanik ke depan, mengingat aktivitas Gunung Agung pada 2017 hingga 2019 kembali membuktikan betapa gunung ini masih sangat hidup dan tidak bisa dianggap remeh (Syahbana et al., 2019).
Pada akhirnya, cerita Gunung Agung mengajarkan sesuatu yang khas dari ilmu kebumian. Sebongkah batu lava yang tampak biasa saja bagi mata awam ternyata menyimpan jejak perjalanan benua jutaan tahun, tersembunyi rapi dalam susunan unsur kimianya. Setiap letusan bukan hanya peristiwa yang mengubah lanskap Bali hari ini, melainkan juga babak terbaru dari drama tektonik panjang yang dimulai sejak Argoland pertama kali terlepas dari Australia, jauh sebelum manusia ada untuk menyaksikannya.
Daftar Referensi
Aaltonen, M. (2018). Crustal contamination recorded by zoned plagioclase in primitive Karoo flood basalts, Luenha River, Mozambique (Master’s thesis). University of Helsinki.
Arai, S. (1994). Characterization of spinel peridotites by olivine spinel compositional relationship: review and interpretation. Chemical Geology, 113, 191–204.
Barresi, T., Nelson, J. L., Dostal, J., & Friedman, R. (2015). Evolution of the Hazelton arc near Terrace, British Columbia: stratigraphic, geochronological, and geochemical constraints on a Late Triassic Early Jurassic arc and Cu Au porphyry belt. Canadian Journal of Earth Sciences, 52, 466–494.
Dempsey, S. R. (2013). Geochemistry of volcanic rocks from the Sunda Arc (Ph.D. thesis). Durham University.
Dirk, M. H. J. (2008). Petrologi geokimia batuan Gunung Api Tampomas dan sekitarnya. Jurnal Geologi Indonesia, 3(1), 23–35.
Fontijn, K., Costa, F., Sutawidjaja, I., Newhall, C. G., & Harrin, J. S. (2015). A 5000 year record of multiple highly explosive mafic eruptions from Gunung Agung (Bali, Indonesia): implications for eruption frequency and volcanic hazards. Bulletin of Volcanology, 77, 59.
Geiger, H., Troll, V. R., Jolis, E. M., Deegan, F. M., Harris, C., Hilton, D. R., & Freda, C. (2018). Multi level magma plumbing at Agung and Batur volcanoes increases risk of hazardous eruption. Scientific Reports, 8, 10547.
Ginibre, C., Wörner, G., & Kronz, A. (2002). Minor and trace element zoning in plagioclase: implications for magma chamber processes at Parinacota volcano, northern Chile. Contributions to Mineralogy and Petrology, 143, 300–315.
Hall, R. (2014). The origin of Sundaland. Proceedings of Sundaland Resources MGEI Annual Convention, Indonesia.
Hall, R., & Sevastjanova, I. (2012). Australian crust in Indonesia. Australian Journal of Earth Sciences, 59, 827–844.
Hall, R., & Smyth, H. (2008). Cenozoic arc processes in Indonesia: identification of the key influences on the stratigraphic record in active volcanic arcs. Geological Society of America Special Publication, 436, 27–54.
Hamilton, W. (1973). Tectonics of the Indonesian region. Geological Society of Malaysia Bulletin, 6, 3–10.
Harker, A. (1909). The Natural History of Igneous Rocks. London: Methuen and Co.
Katili, J. A. (1975). Volcanism and plate tectonic in Indonesian island arcs. Tectonophysics, 26, 165–188.
Metcalfe, I. (2017). Tectonic evolution of Sundaland. Bulletin of the Geological Society of Malaysia, 63, 27–60.
Minarwan (2012). Tectonic models of the Lesser Sunda Islands. Berita Sedimentologi, 25, 8–15.
Parman, S. W., Grove, T. L., Kelley, K. A., & Plank, T. (2011). Along arc variations in the pre eruptive H2O contents of Mariana Arc magmas inferred from fractionation paths. Journal of Petrology, 52(2), 257–278.
Pearce, J. A. (1983). Role of the sub continental lithosphere in magma genesis at active continental margins. In Continental Basalts and Mantle Xenoliths (pp. 230–249). Cheshire: Shiva Publications.
Pearce, J. A., & Cann, J. R. (1973). Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analyses. Earth and Planetary Science Letters, 19, 290–300.
Plank, T. (2005). Constraints from thorium/lanthanum on sediment recycling at subduction zones and the evolution of the continents. Journal of Petrology, 46, 921–944.
Purbo Hadiwidjojo, M. (1972). The geologic map of Bali, Indonesia, scale 1:250.000. Geological Survey of Indonesia.
Purwandono, A. F., Bonte, D., Utami, P., Pramumijoyo, S., Harijoko, A., Beekman, F., & van Wees, J. D. (2019). Tectonic and compositional variation in Flores Island, Indonesia: implication for volcanic structure and geothermal occurrences. European Geothermal Congress, Netherlands.
Renjith, M. L. (2014). Micro textures in plagioclase from 1994–1995 eruption, Barren Island Volcano: evidence of dynamic magma plumbing system in the Andaman subduction zone. Geoscience Frontiers, 5, 113–126.
Sun, S. S., & McDonough, W. F. (1989). Chemical and isotope systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In Magmatism in Ocean Basins (Geological Society of London Special Publication 42, pp. 313–345).
Sutawidjaja, I. S. (2009). Ignimbrite analyses of Batur Caldera, Bali, based on 14C dating. Jurnal Geologi Indonesia, 4(3), 189–202.
Syafitri, A., Sucipta, I. G. B. E., Arifa, A. N., Saepuloh, A., & Widiyantoro, S. (2022). Tectonic setting of Mount Agung, Bali: insight from petrology and geochemistry analysis. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1047, 012005.
Syahbana, D. K., Kasbani, K., Suantika, G., Prambada, O., Andreas, A. S., Saing, U. B., et al. (2019). The 2017–19 activity at Mount Agung in Bali (Indonesia): intense unrest, monitoring, crisis response, evacuation, and eruption. Scientific Reports, 9, 8848.
van Bemmelen, R. W. V. (1949). The Geology of Indonesia (General Geology of Indonesia and Adjacent Archipelagoes), Vol. 1A. The Hague: Government Printing Office.
Wheller, G. E. (1986). Petrogenesis of Batur caldera, Bali, and the geochemistry of Sunda Banda arc basalts (Ph.D. thesis). University of Tasmania.
Wilson, M. (1989). Igneous Petrogenesis: A Global Tectonic Approach. Netherlands: Springer.
Winter, J. D. (2014). Principles of Igneous and Metamorphic Petrology (2nd ed.). America: Pearson New International Edition/Pearson Educational Limited.
