Geopark Kaldera Toba Sumatera Utara (1 dari 2)

Danau Toba merupakan danau kaldera terbesar di dunia yang terletak di Provinsi Sumatera Utara, berjarak 176 km ke arah Barat Kota Medan. Danau merupakan danau terluas di Indonesia (90 x 30 km2) dan juga merupakan sebuah kaldera volkano-tektonik (kawah gunungapi raksasa) Kuarter terbesar di dunia. Kaldera ini terbentuk oleh proses amblasan (collapse) pasca erupsi supervolcano gunungapi Toba Purba, kemudian terisi oleh air hujan.

Danau Toba (https://mata-anginsumatera.blogspot.co.id)

Danau Toba mempunyai ukuran panjang 87 km dan lebar 27 km, dengan ketinggian 904 meter di atas permukaan laut. Kedalaman danaunya berada pada angka 505 meter. Yang menarik dari danau ini adalah bagian tengahnya terdapat Pulau Samosir yang ketinggiannya mencapai 900-1.600 meter di atas permukaan laut, yang terbentuk akibat pengangkatan dasar danau pasca erupsi kaldera yang terjadi pada 74.000 tahun yang lalu, sebagai akhir dari proses pencapaian kesetimbangan baru pasca-erupsi kaldera supervolcano.

Kawasan dinding Kaldera Toba  memiliki morfologi perbukitan bergelombang sampai terjal dan lembah-lembah membentuk morfologi dataran dengan batas caldera rim watershed DTA Danau Toba dengan luas daerah tangkapan air (catchment area) 3.658 km² dan luas permukaan danau 1.103 km². Daerah tangkapan air ini berbentuk perbukitan ( 43%), pegunungan (30 %) dengan puncak ketinggian 2.000 meter dpl (27%) sebagai tempat masyarakat beraktifitas.

Sejarah

Geopark Kaldera Toba (https://www.sumutprov.go.id)

Gunung Toba merupakan gunung api raksasa (super volcano) yaitu gunung aktif dalam kategori sangat besar, diperkirakan meletus terakhir sekitar 74.000 tahun lalu.

Pada tahun 1939, geolog Belanda Van Bemmelen melaporkan, Danau Toba, yang panjangnya 100 kilometer dan lebarnya 30 kilometer, dikelilingi oleh batu apung peninggalan dari letusan gunung. Karena itu, Van Bemmelen menyimpulkan, Toba adalah sebuah gunung berapi. Belakangan, beberapa peneliti lain menemukan debu riolit (rhyolite) yang seusia dengan batuan Toba di Malaysia, bahkan juga sejauh 3.000 kilometer ke utara hingga India Tengah.

Beberapa ahli kelautan pun melaporkan telah menemukan jejak-jejak batuan Toba di Samudra Hindia dan Teluk Benggala. Para peneliti awal, Van Bemmelen juga Aldiss dan Ghazali (1984) telah menduga Toba tercipta lewat sebuah letusan maha dahsyat. Namun peneliti lain, Vestappen (1961), Yokoyama dan Hehanusa (1981), serta Nishimura (1984), menduga kaldera itu tercipta lewat beberapa kali letusan. Peneliti lebih baru, Knight dan sejawatnya (1986) serta Chesner dan Rose (1991), memberikan perkiraan lebih detail: kaldera Toba tercipta lewat tiga letusan raksasa.

Penelitian seputar Toba belum berakhir hingga kini. Jadi, masih banyak misteri di balik raksasa yang sedang tidur itu. Salah satu peneliti Toba angkatan terbaru itu adalah Fauzi dari Indonesia, seismolog pada Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. Sarjana fisika dari Universitas Indonesia lulusan 1985 ini berhasil meraih gelar doktor dari Renssealer Polytechnic Institute, New York, pada 1998, untuk penelitiannya mengenai Toba.

Cincin Api (Ring of Fire)

Cincin Api Pasifik (https://id.wikipedia.org)

Indonesia memang rawan bencana. Hal ini terkait dengan posisi Indonesia yang terletak di pertemuan tiga lempeng tektonik, yakni Eurasia, Indo-Australia dan Lempeng Pasifik. Sebanyak 80% dari wilayah Indonesia, terletak di lempeng Eurasia, yang meliputi Sumatera, Jawa, Kalimantan, Sulawesi dan Banda.

Lempeng benua ini hidup, setiap tahunnya mereka bergeser atau menumbuk lempeng lainnya dengan jarak tertentu. Lempeng Eurasia yang merupakan lempeng benua selalu jadi sasaran. Lempeng Indo-Australia misalnya menumbuk lempeng Eurasia sejauh 7 cm per tahun. Atau Lempeng Pasifik yang bergeser secara relatif terhadap lempeng Eurasia sejauh 11 cm per tahun. Dari pergeseran itu, muncullah rangkaian gunung, termasuk gunung berapi Toba.

Jika ada tumbukan, lempeng lautan yang mengandung lapisan sedimen menyusup di bawahnya lempeng benua. Proses ini lantas dinamakan subduksi atau penyusupan.

Gunung hasil subduksi, salah satunya Gunung Toba. Meski sekarang tak lagi berbentuk gunung, sisa-sisa kedasahyatan letusannya masih tampak hingga saat ini. Danau Toba merupakan kaldera yang terbentuk akibat meletusnya Gunung Toba sekitar tiga kali yang pertama 840 ribu tahun lalu dan yang terakhir 74.000 tahun lalu. Bagian yang terlempar akibat letusan itu mencapai luas 100 km x 30 km persegi. Daerah yang tersisa kemudian membentuk kaldera. Di tengahnya kemudian muncul Pulau Samosir.

Letusan

Perbandingan Letusan Gunung Tambora dan Gunung Toba (supervulcano)

Sebelumnya Gunung Toba pernah meletus tiga kali, yaitu

Letusan pertama terjadi sekitar 800 ribu tahun lalu. Letusan ini menghasilkan kaldera di selatan Danau Toba, meliputi daerah Prapat dan Porsea.

Letusan kedua yang memiliki kekuatan lebih kecil, terjadi 500 ribu tahun lalu. Letusan ini membentuk kaldera di utara Danau Toba. Tepatnya di daerah antara Silalahi dengan Haranggaol. Dari dua letusan ini, letusan ketigalah yang paling dashyat.

Letusan ketiga 74.000 tahun lalu menghasilkan kaldera, dan menjadi Danau Toba sekarang dengan Pulau Samosir di tengahnya.

Gunung Toba ini tergolong Supervolcano. Hal ini dikarenakan Gunung Toba memiliki kantong magma yang besar yang jika meletus kalderanya besar sekali. Volcano biasa rata-rata kalderanya ratusan meter, sedangkan Supervolcano dapat mencapai puluhan kilometer.

Mekanisme Magma Toba Terhadap Musim Dingin (https://kalderatobageopark.blogspot.co.id)

Produksi erupsi supervolcano Toba menutupi sebagian besar wilayah Sumatera Utara, dan endapan abu letusannya menyelimuti sebagian besar Asia Tenggara, termasuk anak benua India. Abu halus dan aerosol asam sulfat hasil erupsi ini tertahan untuk beberapa tahun di atmosfer (stratosfer), menghalangi radiasi sinar matahari ke bumi, sehingga mempengaruhi iklim pada belahan bumi tertentu dalam kurun waktu terbatas, dimana dampaknya sangat berpengaruh pada kehidupan flora dan fauna secara global.

Situs Geologi

Gunung Toba kini menjadi kompleks Danau Toba yang merupakan kaldera dengan Pulau Samosir di tengahnya.

Mengacu pada kajian dan penelitian tentang Kaldera Toba dikutip dari kalderatobageopark, sebaran dan identifikasi singakapan batuan, situs-situs geologi Kaldera Toba dikelompokkan menjadi 4 (empat) Geoarea dengan mempertimbangkan kondisi geografisnya, yaitu Kaldera Porsea, Kaldera Haranggaol, Kaldera Sibandang dan Geoarea Pulau Samosir.

1. Geoarea Kaldera Porsea

Daerah ini merupakan bagian dari jejak pembentukan Kaldera Toba generasi pertama (900.000 tahun yang lalu) yang mencakup kawasan seluas 1.220 km2 yang merupakan bagian dari wilayah Kabupaten Toba Samosir dan Tapanuli Utara.

Di dalam kawasan ini terdapat situs-situs geologi yang berkaitan dengan jejak proses runtuhan Kaldera Porsea, yang ditandai oleh terdapatnya batuan dasar, baik yang berumur Paleozoik (meta-sedimen ‘pebbly mud-stone’, yang berada di komplek Taman Eden) maupun Mesozoikum (batu gamping, yang berada di Sibaganding), dan produk erupsi kaldera (OTT dan YTT) serta struktur geologi yang berhubungan dengan kaldera runtuhan (blok Uluan, dan lain-lain).

Panorama bentang alam satuan batu gamping formasi Sibaganding yang berumur Mesozoik, terletak di tepi timur Danau Toba tepatnya pada ruas jalan lintas Parapat – Medan, tersusun oleh batu gamping packstone, glokonitik grainstone, perselingan batu lumpur – batu pasir dan konglomerat (kiri), dan karstifikasi dari batu gamping yang teramati dari arah Danau Toba yang dikenal sebagai ‘batu gantung’.

a. Sibaganding Mesozoic Limestone

Panorama Bentang Alam Satuan Batugamping

Batu gamping Sibaganding merupakan bagian dari satuan batuan formasi Sibaganding yang mempunyai kisaran umur dari Kapur (Mesozoikum).

Karstifikasi Batugamping, Batu Gantung

b. Oldest Tuff Toba (OTT)

Endapan Tuff Toba Terlaskan

Batuan Tufa Toba Tertua (OTT) yang tersingkap di kawasan Pertamina Cottage adalah batuan ignimbrite yang terbalaskan, yang merupakan produk dari erupsi Kaldera Porsea. Satuan batuan ini dijumpai di sekitar semenanjung Uluan dan pada lereng-lereng terjal pada tepi Danau Toba. Batuan Tufa Termuda (YTT) terdapat menyelimuti seluruh ketinggian terutam pada plateu dinding kalderea, sedangkan pada bagian dalam kaldera tidak dijumpai endapan YTT kecuali di kawasan blok Uluan.

c. Batu Basiha

Singkapan batuan dasar Meta Sedimen yang tersingkap pada Tebing Air Terjun (Taman Eden)

Batu Basiha merupakan batuan andesit hasil pendinginan magma yang mengalir pada saat terjadinya letusan Kaldera Toba dan membeku di permukaan membentuk lava kolom. Dalam pengusulan Georpark Kaldera Toba ke UNESCO batu Basiha ini turut dijadikan sebagai bukti sejarah terjadinya letusan Kaldera Toba.

Panorama Balige

2. Geoarea Kaldera Haranggaol 

Peta Geoarea di Kawasan Kaldera Toba

Daerah ini merupakan bagian dari jejak pembentukan Kaldera Toba generasi kedua (450.000 tahun yang lalu), mencakup kawasan seluas 585,6 km2 yang merupakan bagian dari wilayah Kabupaten Simalungun, Karo dan Dairi.

Pada geoarea ini tersingkap satuan endapan ignimbrit dari satuan Tuff Toba Menengah (MTT), Tuff Dasitik Haranggaol (HDT), dan Tuff TobaTermuda (YTT), sedangkan singkapan Tuff Toba Tertua tidak dijumpai. Beberapa kerucut vulkanik pasca erupsi kaldera terdapat di kawasan ini, antara lain Gunung Sipisopiso (Gunung Tanduk Banua) dan Gunung Singgalang. Bongkah batu apung berdiameter lebih dari 40 cm di jumpai di Kawasan Tiga Runggu dalam endapatan Tuff Toba Termuda (YTT).

Panorama bentang alam yang dapat dilihat dari beberapa tempat di kawasan ini memberi nuansa keindahan yang berbeda dari sudut pandang di tempat lain.

a. Endapan Tuff Toba Termuda (YTT)

Endapan YTT yang terdapat di Tiga Runggu

b. Lava Andesit Gunung Sipisopiso

Lava Andesit dengan Batuan Dasar yang terdiri dari endapan Tuff YTT

c. Komplek Batuan Dasar Tongging Kodon-kodon

 

Air Terjun Sipiso-piso, Merupakan Jejak Sesar Normal
yang merupakan Bagian dari Runtuhan Kaldera (https://dolandolen.com)

Bentang Alam Kawasan Tongging yang Terbentuk dari Batu Lumpur Gondwana yang Menjadi Dinding Kaldera pada Segmen Tongging Geoarea Haranggaol

d. Endapan Tuff Toba Menengah (MTT) dapat dibedakan di lapangan dari Tuff Muda Toba Terlaskan (YTT)

Dinding Kaldera yang Terdiri dari Sekuen Endapan YTT

e. Haranggaol Dacitic Tuff (HDT)

Satuan Batuan Tuff Dasitik Endapan HDT
yang Terlaskan di Haranggaol

Singkapan endapan HDT memiliki ciri khas karena bertekstur ’parataxitic’ yang terbentuk oleh batu apung yang memilih (bergaris-garis) berwarna putih dalam masa dasar tuff ab-abu. Tekstur ini dikenal sebagai parataxitic yang memanjang (kadang sampai 1 meter), berbentuk spindel, sedikit vesikuler, batu apung yang berkesan terseret (fiame). Singkapan satuan batuan HDT ini terdapat pada dinding kaldera dekat Haranggaol dan di antara Haranggaol – Tigaras dan juga di permukaan danau dekat Binangara, dengan ketebalan mencapai 100 meter dan memperlihatkan struktur tiang (columnar jointing).

Batuan ini tersusun oleh phenocryst plagioklas, piroksen orto dan clinopyroxen, dengan kandungan SiO2 63 – 66%, menunjukkan bahwa HDT adalah bersusun andesit. Berdasarkan sebaran dan ketebalannya, Chesner dan Rose (1991) memperkirakan batuan ini memiliki kesetaraan (DRE) volume ± 35 km3. Mereka menafsirkan HDT sebagai produk erupsi kaldera dari sebuah gunung api – strato (strato volcano) andesitan, yang terjadi pada 1,2 Ma (fission – track, Nishimura dkk, 1977).

Panorama Bentang Alam pada Ujung Utara Tepi Danau Toba di Kawasan Desa Tongging, Memperlihatkan Bongkah-bongkah Raksasa dari Batuan Dasar Berumur Mesozoikum – Paleozoikum yang Tersingkap Akibat Runtuhan Kaldera Pasca Erupsi YTT

f. Paropo (Silalahi) Caldera Rim

Panorama Kawasan Silalahi

3. Geoarea Kaldera Sibandang

Daerah ini merupakan bagian dari jejak pembentukan Kaldera Toba generasi ketiga (74.000 tahun yang lalu) atau yang di kenal juga sebagai erupsi ‘super volcano’, mencakup kawasan seluas 497 km2 yang merupakan bagian dari wilayah Kabupaten Tapanuli Utara dan Humbang Hasundutan. Pada Geoarea ini terdapat sekuen endapan Tuff Toba Termuda (YTT) mulai dari endapan abu final yang menyelimuti dataran tinggi (plateau) yang mengalami ubahan hidrotermal, endapan ignimbrite baik yang tidak terlaskan hingga yang terlaskan. Formasi batuan dasar yang terdiri dari batu pasir meta, batu gamping dan breksi Vulkanik Tersier yang jarang di jumpai di Kawasan Kaldera Toba.

Panorama bentang alam yang dapat di lihat dari beberapa tempat di kawasan ini memberi nuansa keindahan yang berbeda dari sudut pandang di tempat lain.

a. Hasil Letusan Kaldera Sibandang

Panorama dari Panatapan Bakkara, Desa Siunong-unong Julu Kecamatan Baktiraja – Kabupaten Humbahas

b. Hasil Letusan Kaldera

Endapan Tuff Toba Terlaskan (OTT) Air Terjun Janji tersingkap sebagai Dinding di Tipang, Kecamatan Baktiraja, Humhanghasundutan

c. Batu Gamping Mesozoik

Penampakan Batu Gamping Yang Terdapat di Permukaan, Tombak Sulu-sulu, Bakkara

Panorama Lahan Pertanian Sekitar Tombak Sulu-sulu, Bakkara. Pemanfaatan Potensi Morfologi Dataran Sebagai Area yang Subur dengan Potensi Air Permukaan Yang Baik Juga Air Tanahnya

d. Hasil Letusan Kaldera Sibandang

Panorama Bentang Alam di Pandang dari Plateu Hasil Endapan Super Volcano Toba (74.000 tahun yang lalu) Berupa Tuff Toba (YTT), di Kecamatan Paranginan, Kabupaten Humbanghasundutan

e. Kubah Lava Dasitik

Panorama Keindahan Pulau Sibandang

Pulau Sibandang adalah manifestasi energi akhir dari letusan Supervolcano Toba Berupa Kubah Lava Dasitik

f. Breksi Vulkanik

Panorama Bentang Ala, Geoarea Sibandang Segmen Muara Kaldera Toba dari Plateu Tapian Nauli

4. Geoarea “Resurgent Doming” Samosir

Geoarea Samosir merupakan bagian dari Kaldera Toba yang memperlihatkan sekuen geologi yang fenomenal terutama yang berkaitan dengan jejak-jejak terjadinya erupsi kaldera “supervolcano”, terbentuknya Kaldera Toba, terbongkarnya batuan dasar dan proses terbentuknya Pulau Samosir dari pengangkatan dasar danau (Kaldera) Toba (Resurgent Doming), sampai dengan proses-proses geologi yang masih berlangsung hingga saat ini sebagai aktivitas vulkanik pasca kaldera (ubahan hidrotermal).

Dinamika bumi kawasan ini terekam dengan baik melalui panorama bentang alam yang sangat indah dan langka (unik), singkapan-singkapan struktur geologi, stratigrafi dan juga variasi jenis batuan yang berkaitan dengan proses geo – vulkanologi tersebut di atas dapat teramati dengan baik dan jelas, sehingga pantas untuk dijadikan kawasan yang bernilai Warisan Geologi (Geoheritage). Daerah ini merupakan bagian dari jejak pembentukan Pulau Samosir dari dasar danau yang terjadi sejak 33.000 tahun yang lalu, mencakup kawasan seluas 1.481  km2  yang merupakan bagian dari wilayah Kabupaten Toba Samosir.

Geoarea Samosir dapat dikelompokkan dalam sekuen-sekuen geo – vulkanologi produk erupsi kaldera super vulcano Toba, terbentuknya Kaldera Toba (collpasecaldera), batuan dasar gunung api Toba, terbentuknya Pulau Samosir dan proses geologi yang menyertainya.

Keterdapatan seri endapan sedimen danau dengan ketebalan hingga puluhan meter yang menempati hampir dua pertiga permukaan Pulau Samosir, mencirikan bahwa daerah ini sebelumnya merupakan dasar danau yang kemudian terangkat kepermukaan. Konsep geo-volkanologi fenomena ini dikenal sebagai manifestasi dari “resurgent doming”, yaitu suatu pengangkatan dasar kawah atau kaldera sebagai akibat dari desakan magma dalam proses pencapaian kesetimbangan baru pasca erupsi. Endapan danau yang terdapat di Pulau Samosir umumnya tersusun oleh runtuhan atau rombakan batuan vulkanik yang berlapis baik, disertai oleh keterdapatan fragmen-fragmen batuan dasar yang terdiri dari batuan meta – sedimen, pluton dan vulkanik yang terbongkar akibat erupsi kaldera atau “super volcano” yang terjadi 74.000 tahun yang lalu.

Pada bagian-bagian tertentu dari susunan endapan ini, terutama yang berasosiasi dengan endapan abu vulkanik (tuff) yang sangat halus, dijumpai endapan yang mengandung fosil ganggang (diatom) dan kadang-kadang ditemukan juga fosil daun yang tersisip diantaranya, sebaran endapan mini cukup luas, sehingga dengan mudah dikenali, atau dikenal dengan sebutan “tanah diatom”. Keterdapatan fosil ganggang dalam endapan yang cukup tebal (> 2 meter) seperti tersebut diatas, mengindikasikan bahwa kualitas lingkungan dan juga air yang terdapat dalam Danau Toba adalah sangat sesuai dengan pertumbuhan ganggang tersebut pada masa lalu.

Terdapat beberapa sekuen endapan danau yang dapat diikuti dengan baik, dengan urutan sebagai berikut: endapan runtuhan (debris), breksi volkanik dan konglomerat, ditutupi oleh pasir tufaan berlapis tipis (laminar) dan lumpur dengan tebal lebih dari 30 meter, lempung / tanah diatom, diatomit yang hampir murni

a. Panorama Danau Toba

Panorama Danau Toba yang Indah, Sebagai Jejak Peristiwa Letusan Supervolcano Toba Sebagai Kaldera Gunung Api

Panorama Bentang Alam Kaldera Toba dari Panatapan Tele, Desa Turpuk, Limbong, Kecamatan Harian, Samosir

Menara Pandang Panatapan Tele

b. Batu Lumpur Gondwana

Batu Lumpur Gondwana di Turpuk Limbong Kecamatan Sianjur Mula Yang Berumur 300 Juta Tahun

c. Kubah Lava Dasitik

Batu Hobon Yang Dilestarikan Berada di Kecamatan Sianjur Mula-mula, Samosir

Panorama di Sekitar Batu Hodon di Kecamatan Sianjur Mula-mula, Samosir

Panorama Bentang Alam Lembah Sihotang (Rura Sihotang), Samosir

Bersambung ke halaman 2

Bahan bacaan:
1. wikipedia
2. kalderatobageopark

2 thoughts on “Geopark Kaldera Toba Sumatera Utara (1 dari 2)

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.