Peta pulau Jawa, menunjukkan deretan gunungapi diantaranya gunung Bromo yang terletak di Jawa Timur. Deretan gunungapi yang terbentuk disebabkan oleh subduksi lempeng Australia terhadap lempeng Eurasia disepanjang busur Sunda. Arah subduksi ditunjukkan oleh garis panah (Aiuppa et al., 2015).
Lokasi peta gunung Bromo (Google Earth, 2020)
Geomorfologi kompleks Bromo menurut klasifikasi Van Zuidam 1979 (Ciptahening et al., 2010)
Fisiografi regional Jawa Timur berdasarkan Van Bemmelen (Abrory, 2019
Stratigrafi regional mengacu pada Peta Geologi Gunungapi Bromo-Tengger Jawa Timur yang dibuat oleh Zaennudin dkk (1994)) dan korelasi satuan peta
Satuan ini terdiri dari endapan jatuhan piroklastik dan beberapa kerucut vulkanik setelah kaldera lautan pasir terbentuk, yaitu berupa kerucut Gunung Widodaren, Gunung Kursi, Gunung Segorowedi, Gunung Batok, dan Gunung Bromo. Endapannya dicirikan oleh campuran bahan-bahan yang bersifat magmatis seperti skoria, batuapung dan fragmen litik. Secara lokal ditemukan perlapisan karena pengaruh transportasi air dan angin.
Satuan ini terdiri dari beberapa lapisan endapan piroklastik dan leleran lava yang membentuk kerucut vulkanik. Hal ini dapat dilihat dari bagian dalam dinding kawah. Satuan ini terdiri dari batuapung, litik skoria, bom vulkanik, pasir dan abu gunungapi serta endapan freatik dengan atau tanpa accretionary lapilli berdiameter 2 – 3 mm serta terdapat leleran lava. Skoria dan batuapung berukuran lapili sampai kerakal, dengan beberapa bongkah bom vulkanik tersebar di dalam kaldera. Cross bedding terdapat pada endapan pasir dan freatik. Warnanya berkisar dari hitam, abu-abu, coklat sampai kuning dan putih, bersifat lunak, mudah runtuh sampai agak terkonsolidasi. Graded bedding sangat umum dijumpai pada endapan jatuhan piroklastik. Endapan abu yang berwarna hitam sampai abu-abu merupakan endapan termuda dari aktivitas paling akhir yang menutupi sebagian besar kaldera dengan tebal sekitar 3 – 5 cm.
Singkapan satuan jatuhan piroklastik Bromo (Abrory, 2019)
Singkapan satuan aliran lava Bromo (Abrory, 2019)
Lava basalt berwarna hitam, berongga, porfiritik dengan fenokris plagioklas, piroksen dan olivin dalam masa dasar mikrolit-mikrolit plagioklas, piroksen, olivin dan gelas. Terdapat xenolith andesit dan basalt, serta xenocryst piroksen. Lava ini berbentuk bongkah-bongkah dan mempunyai rongga yang membulat. Bagian bawah dari aliran lava ini membentuk ruangan (rongga) yang akan terdengar suara gaung bila kita meloncat dan jatuh membentur permukaan. Leleran-leleran lava tersebut membentuk bukit-bukit yang saling berhubungan pada permukaan yang rata di dasar kaldera lautan pasir.
Satuan ini sebagian besar terdiri dari skoria berukuran 2 – 20 cm, berwarna hitam sampai merah kecoklat-coklatan, berongga, gelasan, terpilah buruk, lepas sampai agak terkonsolidasi. Bom vulkanik yang berukuran 25 – 30 cm sering dijumpai dalam lapisan-lapisan endapan jatuhan piroklastik. Arang kayu yang didapat dari lereng bagian timur terbentuk oleh sebuah erupsi Gunung Bromo berumur 360 +/- 50 tahun yang lalu.
Singkapan satuan jatuhan piroklastik Batok (Abrory, 2019)
Singkapan satuan jatuhan piroklastik Segarawedi (Abrory, 2019)
Satuan ini terdiri dari selang-seling lapisan berwarna abu-abu sampai kuning kecoklat-coklatan dan kehitam-hitaman. Beberapa leleran lava yang sudah teralterasi tersingkap di sekitar kawah. Accretionary lapilli dan juga perlapisan silang (cross bedding) sering dijumpai terdapat dalam endapan pasir halus dan abu dari endapan freatik yang tersingkap dekat kawah. Endapan abu yang berwarna hitam merupakan endapan piroklastik jatuhan yang lebih muda tersebar dan menutupi daerah sekitar kaldera dengan ketebalan sekitar 1– 2,5 m, lepas sampai agak terkonsolidasi.
Endapan ini didominasi oleh material halus dan abu, berwarna hitam sampai coklat keabu-abuan beberapa litik gelas berukuran kerakal, agak terkonsolidasi sampai lepas, mengandung arang kayu (charcoal), berumur 170 +/- 60 tahun yang lalu, terdapat pada bagian atas satuan lainnya di puncak-puncak bukit. Satuan ini terselingi oleh endapan jatuhan piroklastik batuapung kuning dan lepas.
Singkapan satuan endapan piroklastik Kursi (Abrory, 2019)
Satuan ini terdiri dan selang-seling endapan jatuhan piroklastik, surge dan freatik, berbutir kasar sampai halus, graded bedding, agak terkonsolidasi, coklat muda sampai coklat kekuning-kuningan dan keabu-abuan, umumnya teralterasi hidrotermal. Struktur dune, cross bedding dan gelombang serta sisa-sisa tumbuhan terdapat dekat dasar kawah pada dinding luar. Leleran lava basalt tersingkap pada lereng timur bagian bawah kerucut vulkanik, rongga porfiritik dengan fenokris plagioklas dan olivin pada masa dasar mikrolit-mikrolit plagioklas, piroksen dan gelas. Kerucut tephra ini muncul sekitar 450 m di atas kaldera lautan pasir.
Satuan ini didominasi oleh jatuhan piroklastik yang berukuran lapili sampai bongkah, terbentuk dari batuapung dan skoria yang kadang-kadang terdapat bom kerak roti. Lapisan freatik berupa jatuhan abu, lapuk dan berumur muda. Beberapa leleran lava juga terdapat di sebelah selatan dari kerucut ini.
Satuan ini berwarna coklat berbutir halus-sedang, tersusun atas pasir dan abu, serta batuapung berwarna kemerah-merahan dan kekuning-kuningan dengan beberapa fragmen litik kecil, terpilah buruk, masif, agak terkonsolidasi, lapuk dan mengandung arang kayu. Ada beberapa lapisan yang mempunyai ketebalan berkisar antara 50 – 400 cm, berlimpahan accretionany lapilli sampai berdiameter 12 mm. Lapisan tubuh tanah yang tipis dan sapuan hujan terdapat di dalamnya. Arang kayu yang terdapat di dalamnya berumur antara 33.000 +/- 1.000 tahun yang lalu sampai > 45.000 tahun yang lalu.
Satuan ini terdiri dari selang-seling antara endapan aliran, jatuhan piroklastik, surge dan freatik, ukuran bervariasi dari abu sampai bongkah, lepas sampai terkonsolidasi. Ada 8 lapisan aliran piroklastik yang dipisahkan satu dengan lainnya oleh jatuhan piroklastik yang lepas dan sapuan hujan. Aliran piroklastik tidak terelaskan, terpilah buruk, masif, terdiri dari batuapung berwarna hitam sampai abu-abu berdiameter 3 – 32 cm, dengan litik gelas, basalt, andesit dan diorit berdiameter antara 2 – 4 cm.
Satuan ini tersusun atas kristal halus, abu-abu tua sampai hitam, berongga, porfiritik dengan fenokris plagioklas, olivin dan piroksen dengan masa dasar berupa gelas dan mikrolit-mikrolit plagioklas. Tersingkap baik di dasar sungai dan lembah-lembah yang tererosi dalam serta di sudut utara dari kaldera lautan pasir dengan ketebalan antara 3 – 10 m. Jatuhan piroklastik berwarna coklat kadang-kadang terdapat di bawah satuan ini.
Satuan ini tersusun atas kristal sedang – kasar, berongga, berwarna abu-abu tua dan abu-abu kecoklatan bila lapuk, porfiritik dengan fenokris plagioklas, olivin dan piroksen dalam masa dasar mikrolit – mikrolit plagioklas, piroksen dan gelas. Tersingkap baik di dasar sungai Ngadas, Sapikerep dan Sukapura. Lava ini berumur 135.000 +/- 30.000 tahun yang lalu.
Satuan ini pada umumnya terdiri dari batuapung berwarna abu-abu muda sampai abu-abu tua, berdiameter 2 – 32 cm, dengan litik andesit dan gelas, tenkonsolidasi sampai sebagian terelaskan dalam matriks yang miskin batuapung dan berwarna kecoklat-coklatan bila lapuk. Pada beberapa tempat pipa-pipa jejak gas keluar sepanjang 25 – 75 cm yang terdapat dekat dasar endapan. Dekat Selat Madura endapan bagian atasnya terdapat urat-urat karbonat. Satuan ini tersingkap baik di air terjun Sukapura dan sepanjang jalan yang menghubungkan antara Sukapura dan Menyono. Satuan ini berumur 152.000 +/- 30.000 tahun yang lalu
Singkapan satuan aliran piroklastik di desa Ngadas (Abrory, 2019)
Satuan ini terdiri dari beberapa kerucut skoria yang terdapat di lereng timur Pegunungan Tengger, umumnya tediri dari skoria, bom vulkanik dan abu. Skoria berukuran lapili sampai bongkah, berongga, dengan fenokris plagioklas dan piroksen dalam masa dasar gelas berwarna coklat. Satuan ini tersingkap baik di Gunung Garu, Gunung Sombo dan Gunung Pulusari.
Satuan ini bebutir halus sampai sedang, berwarna abu-abu tua, porfiritik dengan fenokris plagioklas, piroksen dan olivin dalam masa dasar mikrolit-mikrolit plagioklas dan gelas berwarna coklat serta mineral hitam.
Satuan ini terdiri dari kerucut lava dan piroklastik yang menempati bagian timur Pegunungan Tengger dengan tinggi kira-kira antara 250 – 500 m di atas permukaan laut. Kerucut piroklastik ini terdiri dari skoria berwarna hitam sampai abu-abu kemerahan, umumnya lapuk. Beberapa bom vulkanik yang berdiameter antara 15 – 40 cm terdapat berserakan dekat kawah. Kerucut lava terbentuk dari andesit basaltik, porfiritik dengan fenokris plagioklas dan piroksen dalam masa dasar gelas.
Sebagian dari lava ini tersebar di daerah Kedawung, berupa lava bongkah-bongkah, berwarna abu-abu kehitaman, berbutir halus – sedang, porfiritik dengan fenokris utama plagioklas sampai berdiameter 3 mm, terdapat dalam masa dasar mikrolit-mikrolit plagioklas dan gelas.
Leleran lava ini tersebar di lembah utara dan selatan Gunung Pronggol di lereng sebelah timur Pegunungan Tengger, berkomposisi andesit, abu-abu tua, porfiritik dengan fenokris plagioklas dan piroksen dalam masa dasar mikrolit-mikrolit plagioklas dan gelas, serta pada umumnya lapuk. Satuan tersingkap baik di Gucialit, Kertosuko dan daerah-daerah selatan Gunung Kranggean.
Leleran lava ini tersingkap di Jatisari, Sumertupang dan sekitarnya, berwarna abu-abu tua dan abu-abu kecoklatan bila lapuk, berkristal halus sampai sedang, porfiritik dengan fenokris utama plagioklas dan fenokris minor berupa piroksen serta olivin dalam masa dasar mikrolit-mikrolit plagioklas dan gelas. Kekar-kekar berlembar sangat umum dijumpai pada lava ini.
Leleran lava ini menempati lereng utara Pegunungan Tengger yang membentuk bukit-bukit Kranggen. Leleran lava andesit berwarna abu-abu dan abu-abu kemerahan bila lapuk, porfiritik dengan fenokris plagioklas dan piroksen terdapat dalam masa dasar mikrolit-miknolit plagioklas dan gelas, tersingkap baik di Gemito dan Sumber.
Leleran lava ini pada umumnya lapuk, abu-abu tua sampai abu-abu gelap, porfiritik dengan fenokris plagioklas dalam masadasar mikrolit-mikrolit plagioklas, tersingkap baik di Pakel dan Palangbesi.
Lava pada satuan ini berwarna abu-abu tua dan coklat bila lapuk, porfiritik dengan fenokris utama plagioklas dan beberapa piroksen yang terdapat dalam masa dasar mikrolit-mikrolit plagioklas, piroksen dan gelas, tersingkap baik di Branggah dan Watulumpang di lereng utara Pegunungan Tengger.
Satuan ini tendiri dari endapan-endapan yang berlapis membentuk tubuh Gunung Tengger dan telah terpotong akibat pembentukan kaldera. Satuan ini tersingkap sepanjang dinding kaldera dan lembah Sapikerep. Satuan ini terdiri dari selang-seling antara lava dan endapan piroklastik, freatik dan retas-retas.
Singkapan satuan dinding kaldera Tengger (Abrory, 2019)
Warna coklat pada citra hasil kombinasi band 5, 6, 7 menunjukkan batuan piroklastik (gambar 3.18). Sedangkan warna biru menunjukkan batuan lava. Warna biru terlihat jelas pada daerah sekitar kaldera merupakan satuan lava kerucut muda dan terdapat warna coklat di dalam kaldera yang merupakan satuan jatuhan piroklastik kerucut muda (Nafilah, 2020).
Kemudian telah dilakukan peningkatan kontras rona untuk menghilangkan efek bayangan dari topografi dengan cara band ratio. Band ratio dilakukan dengan cara menggabungkan setiap band dari 5, 6, 7 dengan band 4
Studi literatur untuk menentukan nilai densitas dan porositas dari batuan skoria kompleks Bromo-Tengger berdasarkan kemiripan tatanan tektonik di dua lokasi, yaitu Piton de la Fournaise, Reunion Island dan Volcan de Colima, Mexico. Pengukuran densitas dan porositas pada batuan skoria telah dilakukan pada gunungapi Villarica yang terletak pada zona subduksi lempeng Nazca dan Amerika Selatan. Diketahui nilai densitasnya adalah 1170 – 1180 kg/m3 dengan porositas 55,2 – 55,8 % (L. Gurioli et al., 2008). Pengukuran batuan skoria lain juga dilakukan pada Piton de La Founaise (Lucia Gurioli et al., 2018) dan Volcan de Colima (VdC) (Farquharson et al., 2015) dengan nilai densitas dan porositas masing-masing adalah 1,6 g/cm3 dan 44 % serta 1,386 – 1,45 g/cm3 dan 44,9 – 48,1 %.
Waktu pengambilan data dilakukan selama dua hari, yaitu tanggal 9 dan 10 Juni 2015. Metode yang digunakan seismik refraksi dan refleksi, dan terdiri dari tiga lintasan
Penampang morfologi seismik refraksi pada line1
Penampang morfologi seismik refraksi pada line 2
Penampang morfologi seismik refraksi pada line 3
Penampang seismik refleksi line 1, 2 dan 3
Grafik kegempaan gunung Bromo tahun 2014 (Wuryani, 2014)
Lokasi pengukuran metode resistivitas
Penampang resistivitas
Pengukuran mikrotremor dilakukan pada tahun 2015 dengan microtremor SARA sebanyak 6 data dan mikrotremor MAE sebanyak 8 data, sehingga total data yang diperoleh ada 14 data
Lokasi pengukuran mikrotremor
Kontur ketebalan sedimen