Magma Type of Una Una

8/18/2019 Magma Type of Una Una

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M a g m a t y p e a n d t e c t o n i c p o s i t i o n o f t h e U n a - U n a I s l a n d

I n d o n e s i a .

J O H N A . K A T I L I *, L . K A R T A A D I P U T R A * , a n d S U R I O * *

bs t r ac t

O n A p r i l 29 , 1 960, 1 9 h. 3 2 m . 1 3s . G . M . T . a n e a r t h q u a k e t o o k

p l a c e o r i g i n a t i n g S E o f t h e U n a - U n a v o l c a n o , C e le b e s. I n J u l y 1 96 0

a n e x p e d i t io n v i s i t e d t h e i s l a n d to r e c o r d t h e c o n t i n u o u s a f t e r s h o c k s ,

i ts v o l c a n o l o g y , a n d p e t r o l o g y . D u e t o t h e l a c k o f a v e r ti c a l c o m p o n e n t

i n t h e s e i s m o g r a p h t h e e x a c t d i r e c t i o n o f t h e e p i c e n t e r c o u l d n o t b e

d e t e r m i n e d w i t h c e r ta i n ty , b u t c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e s e i s m o g r a m s

i n D j a k a r t a a n d t h o s e r e c o r d e d i n th e i s la n d , re v e a ls t w o v a l u e s f o r

t h e e p i c e n t e r , v i z . 0 0 ° 21 S - 121 ° 38 ' E a n d 00 ° 15 ' S - 121 ° 40 ' E w i t h

S E -N W d i re c t i o n . T h e a b s e n c e o f p P w a v e s o n t h e s e i s m o g r a m s o f

D j a k a r t a , L e m b a n g a n d M e d a n s t a t i o n s s u g g e s ts t h a t t h e s e a r e s h a l l o w

e a r t h q u a k e s . T h e s u r v e y f o r a n e w t o p o g r a p h i c m a p o f t h e i s la n d

o f U n a - U n a r e v e a ls n i n e s o l f a t a r a f ie ld s , o n e f u m a r o l e a n d s ix se c-

o n d a r y , p r o b a b l y p h r e a t i c , e r u p t i o n h o l e s . T h e r e c e n t t e m p e r a t u r e s

o f t h e s o l f a t a r a f ie ld s a r e s o m e w h a t h i g h e r t h a n t h o s e b e f o r e t h e

e a r t h q u a k e . T h e c o l le c t e d s a m p l e s a r e b i o t i t e a n d e s i t e v i t r o p h y r e s ,

b i o t i t e h y p e r s t h e n e a n d e s i t e s , a n d m i c r o d i o r i t e s . T h e d i f f e r e n c e

b e t w e e n t h e U n a - U n a r o c k s , th e a n d e s i t e s f r o m o t h e r o r o g e n i c a r e as

a n d t r a c h y te s f r o m t h e h i n t e r l a n d v o l c a n o e s i n I n d o n e s i a is c l e a r ly

d e m o n s t r a t e d o n a N ig g li - B ec k e p r o j e c t i o n d i a g r a m . T h e U n a - U n a

r o c k s s h o w t r a n s i t io n b e t w e e n t r a c h y t e s a n d a n d e s i te s . T h e p v a l u e

o f th e r o c k s a c c o r d i n g t o R i t t m a n n ' s m e t h o d p l a c es t h e m i n th e m e -

d i u m a l k a l i n e s e ri es . T h e p e t r o l o g y a n d c h e m i s t r y o f t h e v o l c a n ic s ,

g e o lo g ic a l d a t a f r o m U n a - U n a a n d T o g e a n i s la n d s , a n d t h e b a t h y m e t r i c

m a p o f t h e r e g i o n s u g g e s t t h a t t h i s v o l c a n o l i e s o u t s i d e t h e o r o g e n i c

b e l t a n d t h a t i t o c c u p ie s th e i n t e r s e c t i o n o f t w o b a s e m e n t f is s u r es

o f N E - S W a n d S E - N W d i re c t i o n s . S u m m i t o b s e r v a t io n s o f th e v o l c a n o

s h o w s i m i l a r d i r e c t i o n s f o r t h e v o l c a n i c f i s s u r e s . T h e c l o s e r e l a t i o n -

Geological Department, Instit ute of Technology, Bandung, Indonesia.

Geological Survey of Indonesia, Bandung, Indonesia.


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432

ship between tectonic earthquakes and volcanism was also dem

onstrated during the act ivi ty in 189 8 in which the eruption was

I,~I.AND OF UNA- UNA

AND CR~TE~ OF 6 TJOLO

~,utr Qr lo.i,~

~LEBES

~R~FILt A-B

- - Z I

i

P~Ftt[ ¢

O

e

Fig. I

prcc eded by tectonic earthquakes. This plus the presence of several

epicenters S E of Un a- Un a indicate tha t both volcanic an d seismic


3/25

m 433 m

f e a t u r e s m a y b e a s s o c i a t e d w i t h w e a k z o n e s c . q . f a u l t s . T h e e x t i n c t

v o l c a n i s m i n t h e T o g e a n r i d g e c a n b e e x p l a in e d b y t h i c k e n i n g o f t h e

e a r t h c r u s t c a u s e d b y s t r o n g a n d c o n t i n u o u s te c t o n i c s t re s s w h i c h

is a c t i v e s in c e T e r t i a r y t i m e . T h e s a m e t e c t o n i c c o n d i t i o n w a s a l s o

r e s p o n s i b l e fo r t h e e n 6 c h e lo n a r r a n g e m e n t o f t h e i s la n d s a n d t h e

c o n v e x i t y o f t h e T o g e a n a r c t o w a r d t h e h i n t e r l a n d .

n t r o d u c t i o n

O n A p r i l 2 9, 1 96 0 a t 1 9 h . 3 2 m . 1 3s . G . M . T . a n e a r t h q u a k e t o o k

p l a c e o r i g i n a t i n g S E o f t h e i s la n d o f U n a - U n a i n t h e G u l f o f G o r o n t a l o ,

C e l e b e s. S i n c e a v o l c a n o i s s i t u a t e d o n t h e i s l a n d f ig . 1 ) i t w a s s o o n

b e l i ev e d b y th e lo c a l p o p u l a t i o n t h a t t h e e a r t h q u a k e w a s c a u s e d b y

a n e r u p t i o n o f t h e v o l c a n o . L o c al la n d s l i d e s a l o n g t h e c o a s t c a u s e d

p a n i c a m o n g t h e i n h a b i ta n t s , t h i n k i n g t h a t t h e i s l a n d w o u l d s i n k .

O n J u l y 1960 a n e x p e d i t io n w a s s e n t t o U n a - U n a c o n s i s t i n g o f

m e m b e r s o f t h e V o l c a n o l o g i c a l S e c t i o n G e o l o g i c a l S u r v e y o f I n d o -

n e sia , th e M e t e o r o lo g i c a l a n d G e o p h y s i c a l S u r v e y in D j a k a r t a a n d

t h e D e p a r t m e n t o f G e o lo g y, B a n d u n g I n s t i t u t e o f T e c h n o lo g y .

T h e p u r p o s e o f th i s e x p e d i t i o n i s to i n v e s t ig a t e th e d e s t r u c t i o n s

c a u s e d b y t h e e a r t h q u a k e , t o c a r r y o u t o b s e r v a t i o n s o n t h e t o p o f

t h e v o l c a n o , t o s e e i f t h e r e i s a n y r e l a t i o n b e t w e e n s e i s m i c a n d v o l -

c a n i c a c t i v i t y i n t h i s r e g i o n a n d t o c o l l e c t s a m p l e s o f t h e U n a - U n a

v o l c a n i c r o c k s .

T h i s p a p e r g i v e s a r e v i e w o f t h e r e s u l t s o f th e s e i s m i c a n d v o l-

c a n o lo g i ca l i nv e s t i g a ti o n s , a n d t h e p e t r o g r a p h y a n d c h e m i s t r y o f

t h e e f fu s i v e r o c k s . T h e t e c t o n i c p o s i t i o n o f t h e U n a - U n a i s l a n d i s

d i s c u s s e d i n a s p e c i a l c h a p t e r .

T h a n k s a r e e x t e n d e d t o t h e I n d o n e s i a n m i l i t a r y a i r t r a n s p o r t

S u r v e y , t h e l o c a l a u t h o r i t i e s i n G o r o n t a l o , U n a - U n a a n d P o s s o a n d

t o th e p o p u l a t i o n o f U n a - U n a f o r t h e i r f r i e n d l y a s s i s t a n c e t o t h e

m e m b e r s o f t h e e x p e d i t i o n d u r i n g t h e f i e l d w o r k i n t h i s i s l a n d .

L o c a t i o n a n d f o r m e r i n v e s t ig a t i o n s

B e t w e e n t h e E a s t a n d N o r t h A r m s o f C e le b es a p a r t l y s u b m e r g e d

r i d g e is s i t u a t e d , c a l l e d th e T o g e a n r i d g e . O f f s id e t h i s T o g e a n r i d g e ,

o n i ts n o r t h w e s t e r n s id e , t h e v o l c a n ic is l a n d U n a - U n a s y n . O e n a -

O e n a o r N a n g o e n a ) is r i s i n g f r o m t h e s e a f lo o r a t 2 00 0 m t o a b o u t


4/25

434

5 00 m a b o v e s e a le v e l. U n a - U n a i s a r a t h e r i s o l a t e d v o l c a n o , a b o u t

2 7 k m f r o m t h e i s l a n d B a t u d a k a , t h e n e a r e s t i s l a n d i n t h e T o g e a n

r id g e , a n d s e p a r a t e d f r o m i t b y a s e a o f a l m o s t 2 0 00 m d e p t h . T h e

g e o g r a p h i c a l p o s i t i o n o f t h e i s la n d i s 0 ° 1 0 s o u t h e r n l a t i tu d e a n d

121 ° 36 3 0 e a s t e r n l o n g i t u d e .

F o r m e r i n v e s t i g a t o r s o f t h e i s l a n d s a r e W IC HM A NN ( 19 0 2) , KOP~m-

BERG ( 1 9 2 8 ) a n d U M B G aO W ( 1 9 3 0 ), w h e r e a s K O O M ~ S ( 1 9 3 4 ) h a s

p u b l i s h e d t h e r e s u l t s o f t h e p e t r o g r a p h y a n d c h e m i c a l a n a l y se s o f a

s a m p l e t a k e n f r o m t h e i s l a n d .

U M B ~ O V ~ ( 1 9 3 0 ) s h o w e d s o m e s i m i l a r i t i e s b e t w e e n t h e U n a - U n a

a n d t h e K e l u d i n J a v a , e . g . t h e i r i r r e g u l a r p r o f i le , s u g g e s t i n g a c o m -

p l i c a t e d h i s t o r y o f e r u p t i o n a l a c t i v it ie s , th e i r d e e p I a h a r s w i t h s te e p

w a l l s, a n d t h e r i s i n g la v a p lu g w h i c h p r o b a b l y o c c u r s b e n e a t h t h e

c r a te r b o t t o m .

C o r a ls a r e g r o w i n g a r o u n d t h e i s l a n d ( in c o n t r a s t w i t h t h e a t o ls

i n t h e T o g e a n i s la n d ) , b u t n o r e e f h a s b e e n f o r m e d y e t, d u e m a y b e

t o t h e f a c t t h a t t h e i s l a n d i s s ti ll i n a v e r y y o u n g s t a g e o f e r o s i o n .

T h e e r o s i o n a l p r o d u c t s m a y h a v e b u r i e d t h e c o r a ls b e f o r e r e e fs h a v e

b e e n f o r m e d .

A n e r u p t i o n h a s t a k e n p l ac e i n 1 89 8; t h e v o l c a n o h a s p r o d u c e d

l a h a r s a n d a s h e s , c o v e r i n g a n a r e a o f a b o u t 3 03 .0 00 s q u a r e k i l o m e t e r s ,

w h e r e a s t h e a s h e s w e r e b l o w n u p o v e r a d i s t a n c e o f a b o u t 7 50 K m

i n t h e w e s t e r n d i r e c t i o n u n t i l th e y f e ll i n th e p l a c e s M u n t o k a n d

M u a r a . A c c o r d i n g t o U M ~R OV E ( 19 3 0) t h e y e v e n r e a c h e d a d i s t a n c e

o f 80 0 K m a w a y f r o m t h e v o l c a n o . T h is . a n d t h e f a c t t h a t n o a s h

a t a l l f e ll i n t h e N o r t h a n d E a s t A r m s o f C e l e b es a n d n o t e v e n i n

t h e T o g e a n i s l a n d , 4 0 K m e a s t o f t h e c r a t e r , l e d K O PE m3E a6 ( 1 92 8 ) to

b e li e v e t h a t t h e d i a t r e m a o f t h e c r a te r m u s t b e d i r e c te d t o t h e w e s t ;

h e d i d n o t b e l i e v e t h a t o n l y t h e w i n d h a s c a u s e d t h i s i r r e g u l a r s p r e a d -

i n g o f th e a s he s . T h e c e n t r a l c o n e o f t h e c r a t e r m u s t h a v e b e e n f o r m e d

b e t w e e n 1 89 8 a n d 1900. T h i s e r u p t i o n p r o d u c e d m a i n l y la h a r s a n d

a s h e s w h i l s t t h e p r o d u c t s o f e r u p t i o n s b e f o r e t h is a r e m a i n l y la h a r s .

KOPERBER6 ( 19 2 8) p r e d i c t e d t h a t t h e n e x t e r u p t i o n w i l l b e o n e o f t h e

¢~ v o l c a n i a n - t y p e ~, a n d l a t e r o n e r u p t i o n s o f t h e ~ S t r o m b o l i a n t y p e ~

w i l l t a k e p l a c e .

P e t r o g r a p h i c a l l y t h e r o c k s o f U n a - U n a d i f fe r f r o m t h o s e i n t h e

o t h e r p a r t s o f N o r t h C e le b es b y t h e o c c u r r e n c e o f b i o t i te . T h e r o c k s

a r e a l l o f a n d e s i t i c c o m p o s i t i o n s , a s a l s o t h e i r a s h e s . KOP~RBERC ( 19 2 8)

f o u n d t h a t m a n y o f t h e m c o n t a i n c a lc i t e, b e l ie v e d b y h i m t o be f o r m e d


5/25

435

simulta neous ly with the othe r minerals , due to the contac t of the s ti ll

f lu id magma below with groundwater .

Up to now only two chemical analyses have been carr ied out on

roc ks fr o m Una-Una, viz. one on ash by WICHMANN (1902), a pr o d u ct

of the 1898 eruption and one on a sample of andesite by KOO-

MANS (1934).

T h e 1 9 6 0 U n a - U n a e a r t h q u a k e

A shor t r epor t on the Una-Una ear t hqu ake of Apri l 29 has a lready

been publ ished by the Meteorological and Geophysical Survey, Dja-

kar ta (1961). The ear thq uak e was registered in the seismological

sta t ions of Diakar ta, Lemban g and Medan. According to the Meteoro-

logical and Geophysical Survey of Djakar ta the fol lowing are the

approximate la t i tudes and Iongi tudes of the epicenter of the ear th-

quake:

I. 00021 S - 121o38 E (mai n sh oc k)

II. 00 ° 15' S - 121 ° 40' E (a ft er sh oc k)

III . 00 ° 56' S - 120 ° 44' E (a ft er sh oc k)

The first earthquake on April 29, 1960 was felt by almost all

towns which are s i tuated around the Gulf of Gorontalo . In Una-Una

and Kololio at the f irst earthquake, vertical shocks were felt , followed

by waves, directed from south to north, which suggests that the epi-

center was not far f rom this is land.

The num ber of v ibrat ions, acco rding to re por t s by local c iv il

authorit ies, can be l isted as follows:

Time Number of vibrations Number of vibrations which

are felt by a]l the inhabitants

April 29 - April 30

,, 30 - May 1

May 1 - ~ 2

2 - 3

,, 3- ~ 28

,, 29 - ,, 30

April 29 - May 30

193

76

50

43

4O

4 2

20

I0

12

I0

52


6/25

4 3 6

T h e i n t e n s i t y s c al e a c c o r d i n g t o o b s e r v a t i o n s b y t h e M e t e o ro l o g -

i ca l a n d G e o p h y s i c a l S u r v e y o f D j a k a r t a a r e a s f o l lo w s :

L o c a t i o n S c a le a c c o r d i n g t o M M I

G o r o n t a l o

Pos so

U n a - U n a

K o l o l i o

I I

I I I V

V I I - V I I I

V I I - V I I I

D u e t o t h e th i n p o p u l a t i o n a n d t h e p o s i t io n o f th e i s l a n d i n t h e

m i d d l e o f t h e G u l f o f G o r o n t a lo m a c r o s e i s m i c d a t a c o u l d h a r d l y b e

o b t a i n e d h e n c e n o is o se i s t m a p c o u l d b e m a d e .

D u r i n g t h e e x p e d i t io n a t w o - c o m p o n e n t N S - a n d E W - a cc e le r-

o g r a p h o f t h e t y p e S p i n d e r a n d H o y e r w a s u s e d . H o w e v e r t h e r e w a s

n o v e r t i c a l c o m p o n e n t w h i c h i f p r e s e n t w o u l d e n a b l e t o d e t e r m i n e

t h e d i r e c t i o n o f t h e e a r t h q u a k e .

T h e o b t a i n e d s e i s m o g r a m s w e r e i n t e r p r e t e d b y t h e M e t e or o lo g i ca l

a n d G e o p h y s ic a l S u r v e y in B a n d u n g . A m o r e d e t a i l e d d e s c r i p t io n

a b o u t t h i s is b e i n g p r e p a r e d a n d w i l l b e p u b l i s h e d i n d u e t im e .

T h e m a i n s h o c k o n A p r i l 2 6 1 96 0 w a s f o l l o w e d b y a f t e r s h o c k s

w h i c h c o n t i n u e d d u r i n g a v e r y l o n g t im e . T h e l a s t s h o c k w a s r eg is -

t e r e d o n S e p t e m b e r 1 9 6 1 .

T h e d i a g r a m s o n l y r e v e a l e d t h e e p i c e n t r a l d i s t a n c e f r o m K o l o li o

w h e r e a s t h e e x a c t d i r e c t i o n c o u l d n o t b e d e t e r m i n e d . T h e re l a t iv e

p o s i t i o n o f t h e e p i c e n t e r t o K o lo l i o w h e r e t h e s e i s m o g r a p h w a s

i n s t a ll e d c o u l d n o t b e lo c a t e d o n a m a p s in c e n o e x a c t d e t e r m i n a t i o n

o f l o c a t i o n w a s c a r r i e d o u t w h i c h w a s a c t u a l ly n e c e s s a ry t o m i n i m i z e

t h e m i s t a k e s i n t h e c a l c u l a t i o n o f t h e d i s t a n c e f r o m t h e s t a t i o n .

H o w e v e r a m i s t a k e o f 0.0 5 ° i n t h e d e t e r m i n a t i o n o f t h e e p i c e n t r a l

d i s t a n c e f r o m K o l o l io c a n b e n e g le c t e d c o n s i d e r i n g th e f a c t t h a t t h e

e p i c e n t r u m c o m p r i s e s a r e la t iv e l y l a rg e a r e a .

T h e n u m b e r o f e a r t h q u a k e s w h i c h w e r e r e g i s te r e d b e t w e e n J u l y

1 96 0 a n d O c t o b e r 1 96 0 w a s 1 81 w h e r e a s 2 1 0 e a r t h q u a k e s w e r e r eg -

i s t e r e d b e t w e e n M a r c h 1 9 6 1 a n d S e p t e m b e r 1 9 6 1; o f th e s e e a r th -

q u a k e s o m e w e r e s t r o n g e n o u g h a s to c a u se t h e s e i s m o g r a p h n e e d l e

t o g o o f f .

O f 2 5 r e a d i n g s o f fi rs t P w a v e s i m p u l s e s 23 s h o w a m o r e o r l e ss


7/25

N 437

SE-NW direction. These readings were ra th er difficult to be obtain ed.

The absence of pip waves on the seismograms of the stations at Lem-

bang, Djakarta and Medan suggests that these are shallow earth-

quakes.

In general the secondary (S) waves are dis t inct; their ampli tude s

as well as their directions could be determined. These are in generaI

SE-NW, which is the most accurate measurement possible, due -- as

men tion ed before m to the lack of a vertical component.

The epicentral distances, which can be read from the seismo-

grams, are as follows (only if the S and P waves are very distinct in

the seismograms, the epicentral cLt'stances are determined):

a. (0.134 ° - 0.005 °)

b. (0.100 ° :_- 0.010 )

c, (2.6 ° + 0.05 ° )

d. (0,06 ° ,_-' 0.005 ° )

a. read 25 times, mostly between July 1960 and August 1960.

b. ,, 17 5~ , also be tween Ju ly 1960 an d Augu st 1960.

c. ,5 30 ,~ , mo st ly be tw ee n Ma rc h 1961 an d Se pt em be r 1961.

d. ,5 19 ,7 , mos tl y bet we en Jul y 1960 and August 1960.

The directions of a. and b. in general are SE-NW. According to

a preli minar y repor t on the Una-Una eart hqu ake by the Meteorolog-

ical and Geophysical Survey of Djakarta, the epincentrum is si tuated

SE from the island of Una-Una (I and II). Plotted on the map, taking

Kololio as center and a. and b. as radii, the focus of the epicenters

goes exactly th ro ug h epic ente r I (00 ° 15' S - 121°40 E), whi ls t t h a t

wi th b. as ra di us passes epi center II (00 ° 21 S - 121 ° 30' E) wh er ea s

c. is a li ttle dis tance f ro m II I (00 ° 56' S - 120 ° 44 E). By th is int erp re-

tation and by other data the SE directions of a. and b. can be

ascertained.

In determining the epicentral distance, the velocit ies of the P

and S waves in the upper layer of 15 - 3 Km have been used, follow-

ing t he table by H. JEFFREYS and K. E. BULLEN (1948).


8/25

438

Vo lcanological obs erva tions during 1960 1961

T h e U n a - U n a c r a t e r (f ig . 2 ) h a s a f la t b o t t o m a n d a n a l t i tu d e o f

a b o u t 25 0 m a b o v e s e a le v e l. T h e b o t t o m h a s p r o b a b l y b e e n t h a t o f

a c r at e r- la k e , s u r r o u n d e d b y a m o r e o r l e ss c i r c u l a r w a l l, c o n s i s t in g

o f h i l ls w i t h v a r y i n g h e i g h t s . T h e h i g h e s t a m o n g t h e s e i s G. SEK OR ~

( + 5 0 7 m ) - - f o r m e r l y c a l l e d G. URar~O ar, - - w h i c h i s s i t u a t e d a t t h e

n o r t h w e s t e r n s id e o f t h e c r a t e r a n d f o r m s t h e h ig h e s t p e a k o f th e

e n t i r e i s l a n d o f U n a - U n a . U n l i k e m o s t c r a t e r s , w h i c h u s u a l l y a r e b a r e ,

t h e U n a - U n a h a s a d e n s e v e g e t a t i o n ; t h e c r a t e r b o t t o m a s ,w e l l a s

t h e w a l l s a r e c o v e r e d b y p l a n t s a n d t re e s , e s p e c ia l ly c o c o s n u t - t re e s

(f ig . 3) .

T h e E a s t- W e s t d i a m e t e r o f t h e c r a t e r i s r o u g h l y 17 50 m , w h e r e a s

i n t h e n o r t h - s o u t h d i r e c t i o n i t i s a b o u t 1 35 0 m . O f f c e n t e r , i n t h e

c r a t e r , a l i t t l e a t t h e n o r t h e r n s i d e , a l a k e o c c u p i e s a d e p r e s s i o n ,

w h i c h h a s a n e l o n g a t e d f o r m , w i t h a l e n g t h o f c a . 6 00 m a n d a w i d t h

o f ca . 2 00 m . T h e m i d d l e p a r t o f th i s l a k e is n a r r o w e r a n d s h a l l o w e r

t h a n t h e r e m a i n d e r , s o i n d r y s e a s o n s it b e c o m e s t w o s e p a r a t e l a k e s.

T h e s o u t h e r n s i d e o f t h e l a k e h a s a d e p t h o f ca . 1 m , w h e r e a s a t t h e

n o r t h s id e i t i s v e r y s h a l l o w a n d f u l l o f w a t e r p l a n t s . O n r a i n y s e a s o n s

t h e w a t e r l e v e l r is e s a b o u t 1 / 2 m .

S o u t h o f th i s l a k e a b a r e h i l l w i t h a f i a t to p , t h e s iz e o f w h i c h i s

a b o u t 3 00 × 40 0 m a n d a h e i g h t o f 40 m is f o r m i n g t h e o n l y p l a c e

i n t h e i s l a n d w h i c h s h o w s v o l c a n i c a c t i v i t i e s . T h i s h i l l i s c a l l e d G .

T j o l o o r G . B e l e r a n g b y t h e i n h a b i t a n t s , a n d i s a p p a r e n t l y n o t a l a va

p l u g , si n c e i t is b u i l t u p , l ik e t h e c r a t e r b o t t o m , o f a s h e s , f in e s a n d s

a n d v o l c a n ic r o c k f r a g m e n t s . T h i s is p r o b a b l y a p a r t o f t h e c r a t e r

b o t t o m w h i c h h a s b e e n p u s h e d u p b y f o rc e s f r o m b e lo w , c a u se d

b y t h e r i s i n g u p o f a l a v a p l u g , a s is a l r e a d y s u g g e s t e d b y U M a~O VE

(1930) .

N i n e s o l f a t a r a f i eld s a r e o b s e r v e d o n t h i s p l a in , m o s t l y p r o d u c i n g

SO 2, i n t h e f o r m o f w h i t e s m o k e s w i t h a r a t h e r l o w p r e s s u r e . A r o u n d

t h e s e s o l f a t a r a f i e l d s p r e c i p i t a t e s o f s u l f u r h a v e b e e n f o r m e d . B e s i d e

t h e s e s o l f a t a r a f ie ld s , a f u m a r o l e w a s e n c o u n t e r e d , p r o d u c i n g CO~ a t

t h e n o r t h w a l l o f t h i s h i l l ( fi el d n o . I i n f ig . 4 a n d 5 ).

T h e m a i n p a r t o f G. T j o l o h a s s u f f e r e d a r a t h e r h i g h d e g r e e o f

w e a t h e r i n g , c h ie f ly o n a c c o u n t o f t h e a c t i o n s o f th e s e s o l f a t a r a a n d

f u m a r o l e s . T h e h i g h e s t p o i n t o f t h e h i l l is f o u n d o n t h e s o u t h s i de ,

v iz . 2 98 .9 m w h e r e a s t h i s f ia t p l a i n d i p s s l ig h t l y t o t h e n o r t h w i t h

a n a n g l e o f a b o u t 10 .


9/25

4 9

cRATER O~ ,UOL

ISL XD Cf ~- u~

"t " X

v N

----

rofile

I ./ Sedqegrass

Eac aS

p lm

o 5ample

A Pra/~de

A

~

8 5 KOFIA

Pro~de C 0

Fig 2


10/25

440 m

On the top part of this hill six eruption holes have been observed.

Two of th em are larger than the o thers viz. nos. 2 and 3 of which

the botto ms have diamete rs of resp. 15 m and 12 m whereas the

March 96

SKC

T C H M A P 6 TJO LO

C r a c k s

e ~ £a•d slide

Fig.

other holes have diameters varying between 3 and 5 m. Three of

these six holes still have their original circu lar form wher eas the oth er

have been more or less destroyed by erosion. The existence of these


11/25

4 4

e r u p t i o n h o l e s h a v e n e v e r b e e n m e n t i o n e d b y KOPERBERG 1 9 28 ),

U M ~R O VE 1 9 3 0) a n d b y o t h e r p r e v i o u s i n v e s t ig a t o r s . H o w e v e r ,

PnTROESCH~VSKY i n 1 9 48 f o r t h e f i r s t t i m e h a s o b s e r v e d t h e m , s o t h a t

J u n e 96

C r a c k s

L a n d s l i d e

B o r d e r o f

~ o l / a t a r a [ i e l d

F ig 5

t h e s e h o l e s m u s t h a v e b e e n f o r m e d b e t w e e n 1928 a n d 1948. V e r y

p r o b a b l y t h e y a re t h e r e s u lt s o f p h r e a t i c e r u p t i o n s , s i nc e n o n e w

v o l c a n ic p r o d u c t s h a v e b e e n f o u n d a r o u n d t h e s o l f a t a r a f ie ld s . A s


12/25

44

w i l l b e s e e n la t e r , a f te r t h e e a r t h q u a k e , w h i c h w a s f o l l o w e d b y

a f t e r s h o c k s , f i ss u r e s w e h r e f o r m e d i n th e s o l f a t a r a f ie ld s . P r o b a b l y t h e

p h r e a t ic e r u p t i o n s w e r e d u e t o s t e a m a c t i o n f o r m e d f r o m r a i n w a t e r

w h i c h p e n e t r a t e d a l o n g f is su r es e v a p o r a t e d b y t h e h e a t o f t h e m a g m a .

T h e t e m p e r a t u r e o f t h e s o l f a t a r a s a n d f u m a r o l e s .o n M a y 4 , 1960,

s h o w s a m a x i m u m o f 1 00 °C a n d a m i n i m u m o f 9 8 ° C ; t h is d o e s n o t

s h o w m u c h d i f fe r e nc e f r o m t h e t e m p e r a t u r e s o b s e r v e d b y PaTRO-

v SCnEV SK Y i n 1947 a n d A DN AWm JA JA i n 1952, w h i c h a r e r e sp ec t i v e l y :

9 8° C a s m a x i m u m a n d 9 5° a s m i n i m u m a n d 98° C a s m a x i m u m a n d

88° C a s m i n i m u m .

T o o b t a i n a f ig u re o f t h e c h a n g e s i n t e m p e r a t u r e o f t h e f u m a r o l e s ,

w h i c h m i g h t b e c a u s e d b y e a r t h q u a k e s s ti l l f e l t c o n t i n u o u s l y a t t h a t

t im e , m e a s u r e m e n t s h a v e b e e n d o n e f r o m t h e b e g i n n in g o f A u g u s t

t il l t h e e n d o f N o v e m b e r 1 96 0 a n d b e t w e e n M a r c h a n d J u n e 1 96 1.

T h e m e a s u r e m e n t s c a r r i e d o u t f r o m A u g u s t to N o v e m b e r 1960 s h o w

m a n y c h a n g e s i n t e m p e r a t u r e . D u r i n g t h a t t i m e t h e a v e r a g e t e m p e r -

a t u r e r o s e t o 9 9 - 1 0 0 ° C . A f t e r a n e a r t h q u a k e o n J u n e 13, 1 961, i t

e v e n w a s i n c r e a s e d b y 2 . 8 °C c o m p a r e d w i t h t h a t i n M a y 1 961, a n d

t w o w e e k s a f t e r t h a t i t a g a i n w a s i n c r e a s e d b y c a . 0 .6 ° C .

M e a s u r e m e n t s o n J u n e 14, 1961, s h o w e d a m a x i m u m t e m p e r -

a t u r e o f 1 03 °C w i t h a m i n i m u m o f 101 ° C , w h e r e a s 2 w e e k s l a te r t h e

m a x i m u m t e m p e r a t u r e b e c a m e 104° C a n d t h e m i n i m u m t e m p e r a t u r e

101 ° C . A l t h o u g h t h e c h a n g e s a r e n o t v e r y l a rg e , i t i s e v i d e n t t h a t

t h e e a r t h q u a k e s , w h i c h h a v e t h e i r c e n t e r s o u t h e a s t o f t h e i s l a n d U n a-

U n a , a r e o f i n f lu e n c e o n t h e t e m p e r a t u r e o f t h e s o l f a ta r a s i n G . T j o l o .

O n M a r c h t h r e e f i s s u re s w e r e o b s e r v e d i n t h e s o l f a ta r a f ie ld o f

G . T j o lo , w i t h l e n g t h s o f a b o u t 5 0 m a n d s o m e c e n t i m e t e r s w i d e . T h e

d i r e c t i o n o f t h e s e f i s s u r e s a r e N N E - S S W . A l s o l a n d s l i d e s w e r e o b -

s e r v e d i n t h e s o l f a t a r a f i e ld f ig . 5 ). A f t e r t h e e a r t h q u a k e o f J u n e 13,

1961 i t w a s s o o n o b s e r v e d t h a t t h e s e f is s u re s h a v e b e e n l e n g t h e n e d

b y a b o u t t w o t i m e s s e e s k e tc h ) , w h e r e a s t h e l a n d s l i d e s in c r e a s e d in

n u m b e r .

T h e s m o k e b e c a m e t h i c k e r a f t e r t h e e a r th q u a k e , w h e r e a s b l o w e r s

o f s o l f a t a ra s a n d f u m a r o l e s n o s . 1, 3 a n d 4 , w h i c h w e r e o n l y f a i n t ly

h e a r d i n J u n e 13, w e r e v e r y c le a r ly h e a r d i n t h e t i m e o f o b s e r v a t i o n .

A s m e n t i o n e d b e f o re , t h e l a st e r u p t i o n o f t h e U n a - U n a to o k p l ac e

o n M a y 1 898, p r e c e d e d b y e a r t h q u a k e s w h i c h s t a r t e d a l re a d y o n

A p r i l 1 0 , 1 8 9 8 . A f t e r t h a t n o a c t i v i t y o f t h e U n a - U n a w a s r e p o r t e d .

T h e 1960 a n d 1961 e a r t h q u a k e s , h o w e v e r , w e r e n o t f o l l o w e d b y

e r u p t i o n s , b u t - - a s a l re a d y s t a t e d - - a r e o n ly o f i n fl u en c e o n t h e


13/25

m 4 4 3

s o l f a t a r a f i e l d s o f G . T j o l o , i n t h e f o r m o f a n i n s i g n i f i c a n t i n c r e a s e

o f a c t i v i t y .

P e t r o g r a p h y a n d c h e m i s t r y o f t h e U n a U n a v o l c a n i c r o c k s

G e o l o g ic a l i n v e s t i g a t i o n s in t h e i s l a n d o f U n a - U n a w a s d o n e b y

s t u d y i n g o u t c r o p s w h i c h i n a r e la t iv e ly s m a l l n u m b e r o c c u r a l o n g

l a h a r s m c a l l e d ,~ d e a d r i v e r ,, b y t h e i n h a b i t a n t s - - v iz . K a l i U n a - U n a ,

K a l i A w u a n d K a l i A i r P a n a s . T h e b e s t o u t c r o p s a r e f o u n d a l o n g t h e

K a l i A w u n e a r t h e s u m m i t o f t h e v o lc a n o . D u e to t h e s m a l l n u m b e r

o f o u t c r o p s i t w a s n o t p o s s i b l e t o s t u d y t h e f i e l d r e l a t i o n b e t w e e n

t h e v a r i o u s t y p e s o f th e i g n e o u s r o c k s i n t h e i s la n d .

B e s i d e t h e a l r e a d y k n o w n r o c k s , viz . b i o t i t e a n d e s i t e , h o r n b l e n d e

a n d e s i t e a n d a u g i t e a n d e s i t e , a l s o b i o t i t e a n d e s i t e v i t r o p h y r e , b i o t i t e

h y p e r s t h e n e a n d e s i t e a n d m i c r o d i o r i t e h a v e b e e n f o u n d . I t i s v e r y

p r o b a b l e t h a t t h i s m i c r o d i o r i t e o r i g i n a t e d f r o m a d i k e w h i c h c o n n e c t s

t h e m a g m a c h a m b e r w i t h t h e d i a t r e m a o f t he v o lc a no . T h e r e l a t io n

b e t w e e n t h i s h y p a b y s s a l r o c k w i t h t h e o t h e r a n d e s i t e s c a n h a r d l y

b e d e t e r m i n e d .

T h e a u g i t e a n d e s i t e s h a v e b e e n f o u n d t o c o n t a i n x e n o l i t h s a n d

a c c o r d i n g t o p r e v i o u s i n v e s t i g a t o r s t h e s e x e n o l i th s c o n s i s t o f p l u t o n i c

r o c k s , p o s s i b l y p e r i d o t i t e s , w h i c h h a v e b e e n c a r b o n i z e d UMBCROVE,

1930). I n g e n e r a l t h e s e e x t r u s i v e r o c k s a r e c o v e r e d b y a s h e s , w h i c h

h a v e b e e n p r o d u c e d b y t h e e r u p t i o n i n 1898. W h e t h e r t h e v a r i o u s

r o c k s b e lo n g to o n e e r u p t i o n p e r i o d o r w e r e p r o d u c e d b y s ev -

e r al e r u p t i o n s , is s o m e t i m e s w h i c h c a n n o t b e a s c e r t a i n e d a t p r e s e n t .

A ll r o c k s c o l l e c te d h a v e a m o r e o r le ss a n d e s i t i c c o m p o s i t i o n .

V e r y c o n s p i c u o u s is t h e e v e r p r e s e n c e o f b i o t it e , w h i c h i s f o u n d i n

a ll t h e s a m p l e s , w i t h t h e e x c e p t i o n o f r o c k n o . U 6. I n c a s e s w h e r e

h y p e r s t h e n e w h i c h h a s n e v e r b e e n m e n t i o n e d i n p r e v i o u s in v es ti -

g a t i o n s ) i s t h e p r i n c i p a l m a f i c m i n e r a l , b i o t i t e i s f o u n d i n m i n o r

q u a n t i t i e s .

T h e c o l o u r o f t h e r o c k s a r e v a r i a t i o n s i n g r e y b i o t i t e h y p e r s t h e n e

a n d e s i t e a n d m i c r o d i o r i t e ) o r v e r y l ig h t g r e y q u a r t z b e a r i n g a n d e s i t e ) .

M e g a s c o p i c a l l y t h e t e x t u r e o f t h e r o c k s i s h o l o c r y s t a l l i n e , a p h a -

n i t i c o r f in e g r a i n e d p h a n e r i t i c m i c r o d i o r i t e s ) .

U n d e r t h e m i c r o s c o p e th e t e x t u r e o f t h e r o c k s i s e s se n t ia l ly

p o r p h y r i t i c , e i t h e r w i t h g l a s sy o r m i c r o l y t i c m a t r i x . F l u i d a l t e x t u r e

i s n o t o b s e r v e d . T h e p h e n o c r y s t s a r e f e l d s p a r s , b i o t i te , i n s o m e c a s e s


14/25

- - 4 4 4 - -

h y p e r s t h e n e a n d h o r n b l e n d e , w h e r e a s I r o n o r e s a n d a p a t i te a r e t h e

a c c e s s o r i c m i n e r a l s .

V e r y c h a r a c t e r i s t i c o f t h e r o c k s i s t h e b e a u t i f u l l y d e v e l o p e d z o n a l

s t r u c t u r e o f t h e p l a g i o c l a s e s , w h i c h a r e e i t h e r o l i g o c l a s e o r a n d e s i n e .

I n g e n e r a l t h e p l a g i o c l a s e s a r e e u h e d r a l , b u t a l t e r ed .

O f th e m a f i c m i n e r a l s t h e p y r o b o l e s a r e e u h e d r a l o r s u b h e d r a l

b u t t h e y a l l s h o w r o u n d e d c r y s ta l o u t l i n e s o r i r o n r im s .

C a lc it e , w h i c h w a s m e n t i o n e d b y K o P E m 3~ 6 1 92 8 ) a n d K o o k s

1 9 3 4 ) h a s n o t b e e n f o u n d .

O n e r o c k d i f fe r e s fr o m t h e o t h e r s b y i ts v e ry s m a l l c o n t e n t o f

q u a r t z .

T h e N i g g l i B ec k e va l u e s o f t h e ex t r u s i v e r o c k s f r om U n a U n a .

U p to n o w o n l y t w o c h e m i c a l a n a ly s e s h a ve b e e n m a d e o n r oc k s

f r o m U n a - U n a , v i z . o n e o n v o l c a n i c a s h b y W IC nM A ~N 1 9 0 2 ) a n d

a n o t h e r o n a n a n d e s i t e b y K O O M A t q S 1 9 3 4 ) .

T h e i r d e v i a t io n f r o m t h e c o m p o s i t i o n o f th e av e r a g e I n d o n e s i a n

a n d e s i t e a r e v e r y w e l l i l l u s tr a t e d b y u s i n g t h e N i g g l i- B e c k e p r o j e c t i o n

m e t h o d f o r r o c k a n a ly s e s . T h e s e c o n d a u t h o r h a s c o m p u t e d t h e

N i g g l i- B e c k e v a l u e s o f th e a v e r a g e I n d o n e s i a n a n d e s i te , b e i n g t h e

a v e r a g e o f 2 1 0 e x i s t i n g a n a l y s e s . F o r a m o r e d e t a i le d e x p l a n a t i o n

o f t h i s m e t h o d o n e m a y r e f e r t o B A CO N 1 9 4 7 ) . I n fig . 6 th e s e

v a l u e s a r e p l o t t e d o f t h e a ve r a g e I n d o n e s i a n a n d e s i t e , o f t h e U n a - U n a

r o c k s a n d o f t r a c h y t es w h i c h a r e f o u n d i n th e M a r o s a r ea . T h e p e r -

c e n t a g e s o f t h e i r o x i d e s a n d t h e c a l c u l a t i o n s t o t h e i r r e s p e c t i v e t e tr a -

h e d r a l v a l u e s a r e g i v e n b e l o w .

n d e s i t e after KooM~s 1935 V o l c a n i c a sh after WICnM~N 1902

W eight Niggli Tetrahedr al Tetrahedra l

values values values

1027

iO2 61.70

TiO2 0.38

PzO~ 0.22

A1~O3 15.16

Fe~Os 3-58

FeO 123

Mn O 0.09

MgO 2,07

CaO 4.60

K~O 3.20

Na~O 5.63

149

1

l t

82

34 } I25

91

218

31.8

24.1

17.5

26.7

Weight Niggli

values

61.65 1027

0.67

15.98 157

4.49_ _56 t

121

- - t

.63 65

4.41 79

2.75 29

121

5.69 92

215

3 2 . 9

2 5 . 3

1 6 5

2 5 3


15/25

445

X = I7.5 + 24.1 = 41.6

Y = 17.5 + 31.8 = 49.3

Z = 17.5 + 26.7 = 44.2

X = 16.5 + 25.3 = 41.8

Y = 16.5 + 32.9 = 49.4

Z = 16.5 + 25.3 = 41.8

si = 218 si = 215

k = 34/125 = 27 k = 29/121 = 24

mg = 51/113 = 45 mg = 65/121 = 54.

The ~ average Indon esia n andesite ~ has the following values:

X =5 5 ; Y =5 4 . 7 ; Z =3 1 . 5 ; s i = 129; mg =2 4 .

whereas the following are the values of the trach ytes fr om the Maros

area, being averages of 8 analyses:

X = 21.3; Y = 50.8; Z = 39.1; si -- 210; k = 48; mg = 26;

The andesites from Una-Una are showing some deviations from

the average Indonesian andesite. They have exidently less mafic min-

erals, a smaller content in aluminium but is more alkalic than the

average andesite of Indonesia, as is shown by respectively their much

lower X values, smaller Y but higher Z. Their content in silica is

ra th er high, si still fails in the ,, area of non-quart z bea ring feld spar

rocks ~, area II) bu t very close to the area of su pe rs at ur at ed rocks.

Maybe this is due to the larger percentage in feldspars in the Una-

Una rocks, as is also expressed by the high Z.

On the same diagra m trachytes from the Maros S. Celebes) area

are plotted. Apparently the Una-Una andesites chemically are tran-

sitions between andesites and trachytes. The lower k in the Una-Una

rocks compared with that in the trachytes is as could be expected.

T h e p v a l u e o f t h e U n a U n a v o l c a n i c r o c k s a c c o r d i n g t o

RITTMANN S

m e t h o d .

Based on chemical analyses of the UnaoUna rocks according to

KOOMANS 1934), M. T. ZwN fr om the Geological D ep ar tm en t In st it ut e

of Technologic Bandung has calculated the p value of these rocks

as has been done by RITTMANN 1952) for many Indonesian lavas.

For the Una-Una volcano the followin g values have been ob tai ned


16/25

446

v iz . A n = 0 . 0 8 ; p = 4 8 . 2 ; k = 0 . 2 7 ; w h i c h m e a n s t h a t it i s a medium

alkaline rock

A c c o r d i n g t o R I T T M A N N 1 9 5 3 , p a g e 5 6 ) , t h e f o l l o w i n g r u l e c a n

b e a p p l i e d to t h e I n d o n e s i a n v o l c a n o e s . ,, I n a n y g i v e n c r o s s s e c t i o n s

t h r o u g h t h e I n d o n e s i a n o r o g e n i c b e l t t h e c a lc - alk a li ne c h a r a c t e r o f

t h e m a g m a o f t h e a c t i v e v o l c a n o e s d e c r e a s e s r e g u l a r l y i n t h e d i r e c t i o n

f r o m t h e f o r e- d e e p t o t h e h i n t e r l a n d , b e c o m i n g a lk a l i n e in t h e h i n -

t e r l a n d i t s e l f ~ .

I t is w e l l -k n o w n t h a t r o c k s o f s o d ic s u i te g e n e r a l l y o c c u r o u t s i d e

t h e o r o g e n i c b e l t m o s t l y a s s o c i a t e d w i t h f a u l t z o n e s . n o n - o r o g e n i c

f a u l t e d r e g io n s ) . R e g a r d i n g th e U n a - U n a v o l c a n o w e m a y s a y t h a t

i t is s i tu a t e d o u t s i d e t h e o r o g e n i c b e l t a n d p r o b a b l y r e l a t e d t o f a u l t

z o n e s i n t h e G u l f o f G o r o n t a l o .

xt inc t ion o f vo l can ic arc in the Togean r idge and sh i f t ing o f vo l can ic

ac t iv i ty towards the h inter land

T h e p o s i t i o n o f t h e U n a - U n a v o l c a n ic i s l a n d i s r a t h e r s t r i k i n g ;

i t i s a s o l i t a r y i s l a n d a n d i s t h e o n l y a c t i v e v o l c a n o i n t h e G u l f o f

G o r o n t a l o a n d i t s s u r r o u n d i n g s . T o w h i c h g r o u p o f v o l c a n o es d o e s

t h e U n a - U n a b e l o n g a n d w h a t t y p e o f s t r u c t u r a l r e l a t i o n s h i p e x i s t s

b e t w e e n t h e U n a - U n a a n d i t s s u r r o u n d i n g s ?

T h i s p r o b l e m h a s a l r e a d y a t t r a c t e d t h e a t t e n t i o n o f WICHM ANN

1 90 2, p . 1 57 ), w h o s t a t e d t h a t ,, N a c h d e r h e u t i g e L a g e d e r D i n g e

e r s c h e i n t m i r e i n Z u s a m m e n h a n g z w i s c h en d e r M i n a h a s a i ib e r h a u p t

n i c h t m e h r g u t d e n k b a r . E s f e h l en n i c h t a l l e i n d i e v e r b i n d e n e n G l ie d er ,

s o n d e r n a u c h d e r p e t r o g r a p h i s c h e n C h a r a c t e r d e r G e s te in e v o n U n a-

U n a i s t e i n y o n d e n e n d e r M i n a h a s a a b w e i c h e n d e r . . , e t c ,,. F u r t h e r

W IC rtM AN N 1 9 0 2 ) h a s a l s o e x p r e s s e d h i s o p i n i o n , t h a t U n a - U n a , b e i n g

a n i s o l a t e d is l a n d i n t h e G o r o n t a l o b a s i n , is t a k i n g t h e s a m e p o s i t io n

a s t h e v o l c a n o A p i in t h e B a n d a b a s i n . A l s o KOPERBER6 19 2 8) h a s p a i d

f u l l a t t e n t i o n t o t h e i s o l a t e d p o s i t i o n o f t h e i s la n d . H e m a d e a n

a t t e m p t t o f in d s o m e c o n n e c t i o n s b e t w e e n t h e v o l c a n o U n a -U n a a n d

t h e a l r e a d y e x t i n c t v o l c a n o e s in t h e G o r o n t a l o s e c t i o n o f th e N o r t h

A r m o f C e le b e s, b u t d i d n o t c o m e t o a n y c o n c l u s i o n .

A c c o r d i n g t o VAN B EM M E LE N 1 9 4 9) t h e T o g e a n r i d g e w a s a n o n -

v o l c a n i c a r c d u r i n g M i o c e n e t im e w i t h t h e G o r o n t a l o s e c t i o n a s i t s

i n n e r ar c. W i th s u b s e q u e n t m o v e m e n t o f th e u n d a t i o n t o t h e s o u t h

h e a s s u m e d t h a t t h e T o g e a n r id g e b e c a m e t h e i n n e r a r c o f a d o u b l e


17/25


18/25

.

i

i

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.

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,

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~

9

1

Z

I

O

4

8

Z

6


19/25

449

very convex side, the volcano Api is situated. This ridge takes a

position in the Banda basin similar to that of the Togean ridge in

the Gorontalo basin) as the inner arc of a double arc of which the

island of Timor with its nappe-structure is its outer arc. Also a stable

F~

7, Bolhyn~elr i~ m ~p o f lhe

6ul/ of

6 o r o n f o l o

• Vo/conoes -~. Eplce'nler o [ ~ho llo w eorlh~uokrs

• Eptc enfe r olrdce'p e'orlh~ttQIres i . ~ Bo~e me~t ~ssur es.

Ep/ceei/er1 t~/lerme~ole orlhquokes ~ Coulour ncs

mass is encountered in this area, namely the Sahul Shelf further to

the south.

Both volcanoes, the Una-Una and the Api, are isolated volcanoes

rising up from a deep sea basin. The basins of Banda and Gorontalo

are classified by KUENEN 1935) into type I, characterized by a flat

horizontal bottom and steep walls. These basins have a positive grav-

ity anomaly and are considered to be closely related to faulting

phenomena.

3


20/25

450 m

T h e a n a l o g y o f t h e s e t w o a r e a s i s i l l u s t r a t e d b y t h e f o l l o w i n g

t a b l e :

D e e p

s e a b a s i n

G u l f o f G o r o n -

t a l o

S . B a n d a b a s i n

A c t i v e

v o l c a n o

U n a - u n a

A p i

I n n e r a r c w i t h e x t in c t

v o l c a n i s m e n 6 c h e lo n

a r r a n g e m e n t o f i s l a n d s

T o g e a n r i d g e

A l o r - W e t a r - R o m a n g

N o n - v o l c a n i c

o u t e r a r c w i t h

n a p p e s t r u c t u r e

E a s t A r m o f

C e l e b e s

T i m o r

S t a b l e

I ] ~ s s

S u l a - S p u r

S a h u l S h e l f

T h e s i m i l a r i t i e s s t r o n g l y s u g g e s t t h a t t h e a b s e n c e o f r e c e n t v o l -

c a n i s m i n t h e T o g e a n r i d g e a n d i n t h e i s l a n d s o f A l o r , W e t a r a n d

R o m a n g , p l u s t h e p r e s e n c e o f a c t i v e v o l c a n o e s viz . U n a - U n a a n d A p i

c o u l d b e e x p l a i n e d i n th e s a m e w a y .

BROUW ER 1 9 25 ) e x p l a i n e d t h e a b s e n c e o f r e c e n t v o l c a n i s m i n t h e

i s la n d s o f A l o r, W e t a r a n d R o m a n g b y h i s t h e o r y o f h o r i z o n t a l d i sp l ac e -

m e n t o f g e a n t ic l in e s . T h e s e t w o v o l c a n i c i s la n d s a r e s i t u a t e d b o t h o n

p l a c e s w h e r e t h e t w o a r c s a r e t h e c l o s e s t t o g e t h e r . T h e e x t i n c t i o n o f

v o l c a n ic a c ti v i t y is c a u s e d b y th e A u s t r a l i a n c o n t i n e n t c o n t i n e n t a l

d r i f t ) . I f t h i s t h e o r y i s t r u e , i t c a n a s w e l l b e a p p l i e d t o t h e T o g e a n

r i d g e , b u t K O EN EN 1 9 3 5 ) a n d VA N B E M M ~I~ N 1 9 4 9 ) h a v e a l r e a d y p u t

f o r w a r d o b j e c t i o n s a g a i n s t i t . V A ~ B E M M E L E N 1 9 4 9 ) w a s o f t h e

o p i n i o n t h a t t h e e x t i n c t io n o f th e v o l c a n i s m i n t h e i n n e r a r c l i k e

A lo r, W e t a r a n d R o m a n g m u s t h a v e b e e n c a u s e d b y a d i ff e re n t i a l

v e r t i c a l m o v e m e n t o f t h e e a r t h c r u s t o v e r l a rg e r e g io n s .

T h e p r e s e n t a u t h o r s a r e o f t h e o p i n i o n th a t t h e e n 6 c h e lo n

a r r a n g e m e n t o f t h e i s l a n d s a n d t h e a r c u a t e f o r m o f th e r i d g e w i t h

i ts c o n v e x si de t o w a r d s t h e h i n t e r l a n d c a u s e d b y t h e p r e s e n c e o f a

r e s i s t a n t b l o c k a r e i n d i c a t i o n s o f s t r o n g c o m p r e s s i o n a l f o r c e s , w h i c h

h a v e b e e n c o n t i n u o u s l y a c t i v e d u r i n g a c e r t a i n p e r i o d , o n t h e e a r t h

c r u s t . T h i s s t r o n g c o m p r e s s i o n , w h i c h h a d i t s s ta r t i n T e r t i a r y t i m e s

c a u s e d t h i c k e n i n g o f t h e e a r t h c r u s t , w h i c h p r e v e n t e d t h e r i s e o f

t h e m a g m a t o t h e s u r f a c e .

T h e s h i f t i n g o f t h e v o l c a n i s m in t h e B a n d a b a s i n t o t h e n o r t h w e s t

w a s e x p l a i n e d b y V A ~ B E M ~m L E N 1 9 49 ) i n t w o w a y s . A c c o r d i n g to

h i m t h e v o lc a n o e s E m p e r o r o f C h in a a n d N i e u w e r k e r k a r e c lo s el y c o n-

n e c t e d w i t h a m a r g i n a l fa u l t s y s t e m b e t w e e n t h e w e s t e r n p a r t o f t h e

S o u t h B a n d a b a s i n a n d t h e i n n e r a r c o f t h e B u t o n s y s t e m , w h e r e a s

t h e A p i v o l c a n o , B a t u t a r a a n d t h e J e r s e y r i f t a r e s i t u a t e d u p o n t h e


21/25

4 5 1

s o c a l le d B a t u t a r a r id g e , r e p r e s e n t i n g a c r u s t a l w a v e , w h i c h h a s

m i g r a t e d t o t h e h i n t e r l a n d f r o m t h e v o lc a n ic i n n e r a r c o f t h e T i m o r

s y s t e m .

H o w e v e r , t h e a b s e n c e o f s u c h a s u b m a r i n e r id g e a s s h o w n b y

t h e b a t h y m e t r i c a l m a p , p r e p a r e d b y t h e S h e l l i u s e x p e d i t i o n , a n d a s

w a s a ls o a lr e a d y p o i n t e d o u t b y K V E ~ N 1 93 5), i s a n o b j e c t i o n a g a i n s t

t h i s t h e o r y .

V AN B E M M E LE N G e o l o g y o f I n d o n e s i a , 1 94 9, p a r t I A , p l a t e 1 0,

f i g . 1 6 5 ) m a d e a p r o f i l e t h r o u g h t h e G o r o n t a l o b a s i n , b u t h e d i d n o t

s h o w w h e t h e r a m i g r a t i o n o f c r u s t a l w a v e s t o w a r d t h e h i n t e r l a n d h a s

t a k e n p l a c e w h i c h m i g h t e x p la i n t h e o r i g i n o f t h e v o l c a n i c i s l a n d U n a -

U n a . F u r t h e r m o r e i t h as b e e n s h o w n p r e v i o u s ly i n th i s p a p e r t h a t

t h i s v o l c a n i c i s l a n d i s n o t s i t u a t e d o n a r i d g e .

T h e f o l l o w i n g i s a t e n t a t iv e e x p l a n a t i o n a b o u t t h e o c c u r r e n c e o f

t h e v o l c a n i c i s l a n d U n a - U n a i n t h e G u l f o f G o r o n t a l o .

T h e 20 00 m a n d 3 00 0 m c o n t o u r l i n e s o n t h e b a t h y m e t r i c m a p o f

G o r o n t a l o b a s i n s h o w c l e a rl y t h a t i t i s b o r d e r e d i n t h e w e s t b y s t e e p

w a l l s, w h i c h h a v e a N E - S W d i r e c t i o n s e e fig . 7 ). T h e s o u t h w e s t

c o n t i n u a t i o n o f t h e m a r g i n o f t h i s b a s i n p a s s e s t h r o u g h t h e i s l a n d

U n a - U n a . UM B6ROVE 1 93 9) h a s p o i n t e d o u t t h e o c c u r r e n c e o f 2 s y s t e m s

o f f a u l ts w h i c h a r e p e r p e n d i c u l a r t o e a c h o t h e r , v iz . t h e s o u t h a n d

w e s t m a r g i n s o f t h e i s la n d B a t u d a k a T o g e a n) . T h e s e t r e n d s c a n a l so

b e o b s e r v e d i n t h e T o g e a n r i d ge , a s is m a r k e d b y t h e 6 00 m c o n-

t o u r l i n e o f t h e b a t h y m e t r i c m a p a r o u n d t h e T o g e a n r id g e .

T h e T o g e a n p e a k c o n s i s t s o f a n d e s i t e a n d i t is q u i t e p o s s i b l e

t h a t t h is r e p r e s e n t s a n o l d e r u p t i o n c e n t e r in t h e T o g e a n i s l an d . S i n c e

t h e l i n e w h i c h c o n n e c t s t h e T o g e a n p e a k a n d t h e i s l a n d U n a - U n a i s

a l s o d i r e c t e d N W - S E , it is v e r y w e l l p o s s i b l e t h a t t h i s i s t h e d i r e c t i o n

o f a s y s t e m o f b a s e m e n t f is s u re s , w h i c h o c c u r s i n th i s a r e a .

T h i s N W o S E d i r e c t i o n i s a l s o o b s e r v e d o n t h e s u m m i t o f t h e

v o l c a n o i t s e l f . T h e s o l f a t a r a f i e l d s , t h e c r a t e r T j o l o a n d G u n u n g S o -

k o r ia , w h i c h i s a n o l d e r u p t i o n c e n t e r

KOPERBERG

1928) , a re a l l s i t -

u a t e d o n a s t r a i g h t l i n e , w h i c h i s d i r e c t e d N W - S E , i n d i c a t i n g a

v o l c a n i c f i s s u r e i n t h i s d i r e c t i o n .

F r o m t h e f o r e g o i n g i t c an b e c o n c l u d e d t h a t t h e v o l c a n o U n a-

U n a i s s i t u a t e d e x a c t l y o n t h e p o i n t w h e r e t h e t w o l i n e s i n t e r s e c t a n d

t h r o u g h t h i s w e a k p o i n t i n t h e e a r t h c r u s t , t h e m a g m a c a n a e t o t h e

s u r f a c e , f o r m i n g t h e v o l c a n o U n a - U n a .

T h e o c c u r r e n c e o f a n u m b e r o f . ep ic e nt er s o f e a r t h q u a k e s i n t h e

a r e a s o u t h e a s t o f U n a - U n a is i n d e e d e v i d e n c e f o r t h e w e a k n e s s o f


22/25

- - 4 52 - -

t h i s p a r t o f t h e e a r t h c r u s t m a p GUTENBERG a n d R IC H TE R , 1 9 54 , a n d

e p i c e n t e r 1 9 60 ). T h e s e e p i c e n t e r s p r o b a b l y a r e s i t u a t e d i n t h e a l r e a d y

d i s c u s s e d s y s t e m o f b a s e m e n t f i s s u r e s .

T h e c lo s e r e l a t io n b e t w e e n t h e e r u p t i o n o f th e v o l c a n o U n a- U n a

a n d t h e t e c to n i c e a r t h q u a k e s i n t h e a r e a i s s u g g e s t e d b y t h e f a c t t h a t

t h e e r u p t i o n o f U n a - U n a in 1899 w a s p r e c e d e d b y e a r t h q u a k e s . T h i s

i s e x p r e s s e d b y W IC HM A NN i n h i s r e p o r t 1 9 03 , p . 1 6) a s f o l l o w s :

~, Z u n ~ ic h st b e r i c h t e t d e r A s s i s t e n t - R e s i d e n t y o n G o r o n t a l o , A . H .

W e s t r a d a s a m 10 A p r i l 1898 d i e E r d s t r~ i s s e a u f U n a - U n a i h r e n A n f a n g

g e n o m m e n u n d v o i l e 2 4 S t u n d e n , m i t A u s n a h m e e i n e r v ie r te l s t ii n d ig e

P a u s e , a n g e h a h e n h a t t e n ~. I t i s s t a t e d f u r t h e r t h a t ,, A m 2 M ai, d e s

n a c h t s u _m 1 U h r , w i r d e n d l i c h e i n e m ~ i c h ti g e s c h w a r z e , u n b e w e g l i c h

s i c h i ib e r U n a - U n a e r h e b e n d e R a u c h s~ i ul e b e o b a c h t e t ~.

T h e e a r t h q u a k e , t h u s , s t a r t e d a l re a d y 3 w e e k s b e f o r e t h e e r u p t i o n .

O b s e r v a t i o n s d u r i n g t h e e x p e d i t io n , w h i c h s h o w e d t h a t t h e 1960

e a r t h q u a k e s w e r e o f i n fl u en c e o n t h e t e m p e r a t u r e o f th e s o l f a t a r a

o f G . T o l o , a l s o i n d i c a t e d t h e c l o s e r e l a t i o n b e t w e e n t e c t o n i c e a r t h -

q u a k e s a n d v o l c a n i c a c t i v i t y i n t h i s a r e a .

e n e r a l c o n c l u s i o n

F r o m t h e f o r e g o i n g d i s c u ss i o n s t h e f o l lo w i n g c o n c l u s io n s c a n b e

d r a w n :

1. T h e U n a - U n a e a r t h q u a k e , w h i c h t o o k p l a c e o n A p r i l 2 9, 1961,

h a d i t s e p i c e n t e r s o u t h e a s t o f th i s is la n d . T h e a b s e n c e o f p P w a v e s

o n t h e s e i s m o g r a m s o f th e D j a k a rt a , M e d a n a n d L e m b a n g s t a t i o n s

s u g g e s t t h a t t h e s e a r e s h a l lo w e a r t h q u a k e s .

2 . U n l i k e t h a t i n 1898, t h i s e a r t h q u a k e w a s n o t f o l l o w e d b y

a n e r u p t i o n o f t h e U n a - U n a v o l c a n o b u t h a s o n l y c a u s e d a s l i gh t

i n c r e a s e i n t e m p e r a t u r e o f t h e s o l f a t a r a f i e l d s .

3. T h e r e i s a c l o se r e l a t i o n b e t w e e n s e i s m i c a n d v o l c a n i c

a c t iv i ty in t h is a r e a a n d b o t h p h e n o m e n a m a y b e a s s o c ia t e d w i t h

w e a k z o n e s , c . q . f a u l t s .

4 . T h e s m a l l e r u p t i o n h o le s w h i c h a r e f o u n d o n t h e s u m m i t

o f t h e v o lc a n o a re p r o b a b l y f o r m e d b y p h r e a t i c e r u p t i o n s , w h i c h

m u s t h a v e t a k e n p l a c e b e t w e e n 1928 a n d 1948.

5. S u m m i t o b s e r v a t i o n s o f t h e U n a -U n a v o l c a n o s h o w t h a t t h e

m a i n t r e n d s o f t h e v o l c a n ic fi ss u r es a r e N E - S W a n d S E -N W .


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4 5 3 - -

6 . B e s i d e b i o t i te a n d e s i t e s h o r n b l e n d e a n d e s i t e s a n d a u g i t e

a n d e s i te s w h i c h h a v e b e e n d e s c r ib e d b y p r e v i o u s in v e s t ig a t o rs o t h e r

r o c k s v iz . b i o t i te a n d e s i t e v i t r o p h y r e s b i o t i te h y p e r s t h e n e a n d e s i t e s

a n d m i c r o d i o r i t e s a r e a l s o f o u n d i n t h i s v o l c a n ic i s la n d .

7. T h e N i g g l i- B e c k e v a l u e s o f t h e v o l c a n i c r o c k s f r o m U n a - U n a

s h o w d e v i a t i o n s f r o m t h o s e o f t h e a v e r a g e a n d e s i t e f r o m o t h e r o r o-

g e n i c a r e a s i n I n d o n e s i a . T h e r o c k s f r o m U n a - U n a s h o w a t r a n s i t i o n

b e t w e e n a n d e s i t e s a n d t r a c h y t e s .

8. B a s e d o n t h e i r p v a lu e s c a l c u l a t e d a c c o r d i n g to RITTMANN'S

m e t h o d t h e U n a -U n a v o lc a n ic s c o u l d b e g r o u p e d i n to t h e m e d i u m

a l k a l i n e s e r i e s o f r o c k s . R o c k s o f s o d i c s u i t e l ik e t h e U n a - U n a v o l c a n i c s

a r e g e n e r a l l y f o u n d i n n o n - o r o g e n i c f a u l t e d r e g io n s .

9 . T h e s t r u c t u r a l r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e v o l c an i c i s l a n d U n a -

U n a i n t h e G o r o n t a l o b a s i n a n d t h e T o g e a n r i d g e i s s i m i l a r t o t h a t

b e t w e e n t h e A pi v o l c a n o i n th e B a n d a b a s i n a n d t h e s u b - m a r i n e r i d g e

w h i c h c a r r i e s t h e is l a n d A Io r W e t a r a n d R o m a n g .

10. T h e e x t i n c t i o n o f v o l c a n i c a c t i v i t i e s in t h e T o g e a n r i d g e c a n

b e a s c r ib e d t o t h e t h i c k e n i n g o f th e e a r t h c r u s t c a u s e d b y s t r o n g

a n d c o n t i n u o u s t e c t o n i c s t re s s . T h e s a m e t e c t o n i c c o n d i t i o n w a s a l s o

r e s p o n s i b l e f o r t h e e n d c h e lo n a r r a n g e m e n t o f t h e i s l a n d s a n d t h e

c o n v e x i t y o f th e T o g e a n a rc t o w a r d t h e h i n t e r l a n d .

1 1 . T h e m i n e r a l o g i c a l a n d c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s o f t h e U n a - U n a

v o l c a n i c r o c k s g e o lo g i ca l d a t a f r o m t h e i s l a n d a n d t h o s e f r o m t h e

T o g e a n is l a n d s a n d f in a lly t h e b a t h y m e t r i c m a p o f t h e G u l f o f G o-

r o n t a l o a ll i n d i c a t e t h a t t h i s v o l c a n i c i s l a n d is s i t u a t e d o u t s i d e a n

o r o g e n i c b e l t a n d o c c u p i e s t h e i n t e r s e c t i o n o f t w o b a s e m e n t fi s su r e s

o f N E - S W a n d S E - N W d i r e c ti o n s .

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JOHN A. KATILI L. KARTA~IPtTrl~A an d SuRJo - -

Magma type and tectonic position o[

the Una-Una Island Indonesia.

P L . I

Fig . 3 - The Una-Una c ra t e r wi th so l fa ta ra f ield and c ra te r lake

Magma Type of Una Una

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