PROSES TERBENTUKNYA GOA

Gua adalah suatu lubang di tanah, atau di batuan, atau di gunung yang terbentuk secara alamiah. Jadi bentukan-bentukan seperti gua yang dibuat manusia sebenarnya tidak dapat dikelompokan sebagai gua, tapi lebih tepat sebagai suatu terowongan.

Gua adalah suatu bentukan alam yang umumnya terjadi akibat adanya suatu proses alam yang melubangi batuan. Bisa berbentuk suatu lorong yang panjang, gelap dan berkelok-kelok, tetapi dapat pula sebagai suatu ceruk dalam. Secara umum dikenal terjadi pada dua batuan yang jauh berbeda, yaitu pada batu gamping yang sangat intensif dan luas kejadiannya, dan pada kasus-kasus khusus di aliran lava basalt, tetapi dapat pula terjadi pada semua jenis batuan yang mengalami tingkat abrasi / erosi yang kuat melewati struktur-struktur tertentu.

* TEORI KLASIK MENGENAI PERKEMBANGAN PERGUAAN menurut Reeder, (1988)

Banyak debat intensif yang terjadi selama abad ini yang menyangkut ilmu pengetahuan geomorfologi yang berhubungan dengan asal muasal gua di batu gamping. Apakah gua terbentuk diatas water table (zona vadose), dibawah water table (zona phreatic), atau pada bidang dari water table itu sendiri? Beberapa teori dapat dikelompokkan sebagai berikut:

1. Teori Vadose-Dwerry house (1907), Greene (1908), Matson (1909), dan Malott (1937) mempertahankan bahwa sebagian besar perkembangan gua berada di atas water tabel dimana aliran air tanah paling besar. Jadi, aliran air tanah yang mengalir dengan cepat, yang mana gabungan korosi secara mekanis dengan pelarutan karbonat, yang bertanggung jawab terjadap perkembangan gua. Martel (1921) percaya bahwa begitu pentingnya aliran dalam gua dan saluran (conduit) begitu besar sehingga tidak berhubungan terhadap hal terbentuknya gua batu gamping sehingga tidak relevan menghubungkan batugamping yang ber-gua dengan dengan adanya water table, dengan pengertian bahwa permukaan tunggal dibawah keseluruhan batuannya telah jenuh air.
2. Teori Deep Phreatic-Cjivic (1893), Grund (1903), Davis (1930) dan Bretz (1942) memperlihatkan bahwa permulaan gua dan kebanyakan pembesaran perguaan terjadi di kedalaman yang acak berada di bawah water table, sering kali pada zona phreatic yang dalam. Gua-gua diperlebar sebagai akibat dari korosi oleh air phreatic yang mengalir pelan. Perkembangan perguaan giliran kedua dapat terjadi jika water table diperrendah oleh denudasi (penggundulan) permukaan, sehingga pengeringan gua dari air tanah dan membuatnya menjadi vadose dan udara masuk kedalam gua. Selama proses kedua ini aliran permukaan dapat masuk ke sistem perguaan dan sedikit merubah lorong gua oleh korosi.
3. Phreatic Dangkal atau Teori Water Table-Swinnerton (1932), R Rhoades dan Sinacori (1941), dan Davies (1960) mendukung gagasan bahwa air yang mengalir deras pada water tabel adalah yang bertanggungjawab terhadap pelarutan di banyak gua. Eleveasi dari water table berfluktuasi dengan variasi volume aliran air tanah, dan dapat menjadi perkembangan gua yang kuat didalam sebuah zone yang rapat diatas dan dibawah posisi rata-rata. Betapapun, posisi rata-rata water table harus relatif tetap konstan untuk periode yang lama. Untuk menjelaskan sistem gua yang multi tingkat, sebuah water table yang seimbang sering dihubungkan dengan periode base levelling dari landscape diikuti dengan periode peremajaan dengan kecepatan down-cutting ke base level berikutnya.

* GUA PADA BATU GAMPING, KAWASAN KARST

Dari seluruh proses kejadian terbentuknya gua, yang paling luas dan intensif adalah gua-gua yang terbentuk pada formasi batu gamping yang umumnya kemudian berkembang menjadi suatu bentang alam khas yang dikenal sebagai bentang alam kars (karst, istilah internasional, berasal dari bahasa Jerman yang diperkenalkan oleh Cvijic pada sekitar tahun 1850 dari istilah asli bahasa Slavia krs atau kras setelah ia meneliti suatu daerah gersang di Slovenia/dulu Yugoslavia, timur laut Trieste). Hampir semua goa yang ada dibentuk dari karst (dari bahasa Slavia Krs/Kras yang berarti batu-batuan). Istilah karst dipakai untuk suatu kawasan batu gamping (limestone) yang telah mengalami pelarutan sehingga menimbulkan relief dan pola pengaliran yang khas. Hal ini dicirikan dengan adanya proses geokimia dan kehadiran atmosfer, biosfer, dan hidrosfer sekaligus.

Sejarah geologi karst dimulai pada zaman karbon (sebutan untuk sebuah masa di 354-290 juta tahun lalu) akhir, hingga Perm (290-248 juta tahun lalu) awal yang menimbulkan batuan tertua. Umumnya pada akhir masa Perm awal, terjadi aktivitas tektonik berupa pengangkatan dan pelipatan satuan sabak serta timbulnya sesar mendatar. Pada zaman Trias (248-206 juta tahun lalu) awal, terjadi proses susut laut yang membentuk morfologi batu gamping. Ini akan diikuti dengan intrusi ke permukaan yang menerobos batu gamping, hingga mengakibatkan batu gamping menjadi marmer. Akibat proses gaya-gaya geologi yang berpengaruh, akan terbentuk struktur rekahan yang disebut diaklas, yakni jalur resapan air permukaan dan membentuk morfologi karst. Hal ini akan terus terjadi, entah sampai kapan berakhirnya. Mengapa pembentukan gua sangat intensif di kawasan kars yang batuannya didominasi batu gamping / batu kapur / limestone? Hal ini sangat terkait dengan sifat batu gamping yang unsur utamanya adalah karbonat CaCO3 yang sangat reaktif terhadap larutan asam, khususnya larutan senyawa asam yang mengandung CO2. Walaupun secara kimiawi prosesnya sangat rumit dan kompleks, tetapi proses pelarutan batu gamping secara sederhana mengikuti persamaan reaksi berikut:

CaCO3 + H2O + CO2 Ca+ 2HCO3
Proses dengan panah bolak-balik tersebut menunjukan bahwa air yang mengandung senyawa asam CO2 akan melarutkan karbonat menjadi kalsium dan bikarbonat. Reaksi balik dari kanan ke kiri akan kembali menghasilkan karbonat. Maka selain adanya proses pelarutan yang membawa partikel karbonat sehingga terjadi pelubangan dan pengguaan pada batu gamping, di tempat lain terjadi proses pengendapan karbonat berikutnya. Ini menerangkan proses selain terbentuknya gua itu sendiri, juga terbentuknya hiasan-hiasan gua (stalactite, stalagmite, flowstone, guardam, dll) yang merupakan hasil endapan karbonat dari pelarutan karbonat di tempat lain.

Namun demikian tidak sembarang batu gamping dan tidak sembarang tempat bisa membentuk gua. Gua batu gamping (yang berlorong panjang dan berliku-liku) umumnya berkembang akibat adanya proses pelarutan dan diperbesar oleh proses erosi / abrasi yang mengikuti suatu jaringan retakan pada batu gamping. Sebelumnya, faktor iklim, tanah penutup dan keberadaan air tanah menjadi kontrol utama proses pengguaan ini. Selain itu batu gampingnya sendiri umumnya harus padat, murni karbonat dengan sedikit campuran partikel lain, berlapis baik dan dalam kedudukan mendatar / tidak miring terjal. Kondisi ideal di atas merupakan kondisi ideal bagi berkembangnya perguaan dan biasanya berkembang menjadi kawasan kars tyang luas. Contoh daerah yang mempunyai kondisi ideal tersebut antara lain di Pangandaran, Jawa Barat ; Karangbolong, Gombong Selatan di Jawa Tengah ; Gunung Sewu yang sangat luas mulai dari Yogyakarta, selatan Wonogiri Jawa Tengah hingga Pacitan di Jawa Timur, yang kemudian bahkan menerus ke Tulungagung dan Blitar. Di Sumatra kawasan kars cukup luas berada di Payakumbuh hingga Sawahlunto, di Kalimantan terdapat di Sangkurilang, Kalimantan Timur bagian utara, Sulawesi Selatan di Maros dan Toraja, serta di berbagai tempat di Papua.

* GUA PADA LAVA BASALT

Lain lagi Pembentukan gua pada batu basalt aliran lava. Proses ini tidak ada kaitannya dengan reaksi kimia, tetapi lebih terkait dengan proses aliran magma yang encer-panas-membara yang keluar dari kawah gunung api. Ketika magma keluar dari kawah, ia akan mengalir di permukaan menuruni lembah sebagai aliran lava (ingat …!!! bedakan dengan lahar yang merupakan banjir bandang dari lereng gunung api). Tentu saja aliran lava ini masih sangat panas membara dalam suhu sekitar 1000oC. Tetapi ketika keluar, segera lava ini kontak dengan suhu udara normal dan lava mulai membeku. Bagian yang membeku dan mengeras lebih dulu adalah bagian permukaan, sementara bagian dalam masih bisa mengalir ke arah lereng bawah. Maka ketika seluruh bahan lava yang masih mengalir di bagian dalam keluar di lereng bawah, akan menyisakan lubang yang di batasi oleh lapisan lava yang mengeras lebih dahulu di permukaan.

Proses gua pada lava biasanya terjadi pada magma yang bersifat encer, umumnya magma basalt yang ketika mengeras menjadi batu berwarna hitam. Jarang sekali gua terbentuk pada lava andesit yang lebih kental, karena begitu magma andesit keluar dari kawah gunung api, begitu pula ia membeku dan mengeras. Namun demikian lorong-lorong pendek yang sempit dan tidak beraturan bisa terbentuk pada bongkah-bongkah lava yang umumnya terjadi pada bagian lereng bawah suatu gunung api. Contoh gua-gua lava yang terkenal berada di Kepulauan Hawaii, sebagian malah berada di bawah laut. Di Indonesia diketahui ada di Purworejo di Gua Lawa.

* GUA ABRASI

Gua akibat proses erosi atau abrasi bisa terjadi pada berbagai batuan, tetapi umumnya terjadi pada batuan keras dan padat yang membentuk lereng-lereng terjal di tepi pantai dengan gelombang besar. Gelombang yang setiap saat menghantam tebing batu menciptakan proses erosi yang luar biasa yang sedikit demi sedikit mencungkil partikel-partikel pada batu. Lama-lama semakin besar semakin dalam, bahkan bisa tembus pada sisi yang lain. Kondisi struktur geologi berupa retakan yang menjadi zona lemah akan menjadi faktor pertama pembentukan gua abrasi. Nama-nama geografi di pesisir yang bernama karang bolong adalah gua-gua yang terbentuk akibat proses abrasi gelombang ini.