Geologi dan Geomorfologi Gunung Sewu

Karst Gunung Sewu tersusun oleh batugamping berumur Miosen Tengah hingga Pliosin Atas yang disebut Formasi Wonosari dan Formasi Oyo (Bote, 1929). Batugamping tersebut terdiri dari batugamping koral masif pada bagian selatan dan batugamping berlapis pada bagian utara (Rahadjo et al., 1995). Ketebalan total batugamping lebih dari 650 m. Litologi batugamping koral sangat bervariasi, tetapi yang mendominasi batugamping ini adalah rudstones, packstones, dan framestones. Batuan dasar dari Formasi Formasi Wonosari dan Formasi Oyo berupa batuan vulkanik dan vulkanik klastik berumur Oligosen-Miosen (Formasi Semilir, Nglanggran, Sambipitu, Jaten, Wuni, Nampol). 

Formasi ini ditemukan di beberapa lokasi menjadi dasar dari karst Gunung Sewu. Formasi Wonosari dan Formasi Oyo mengalami pengangkatan mulai permulaan Zaman Kuarter, membentuk tebing terjal (clif) yang tinggi (25-100 m) sepanjang tepi selatan (Balazs 1968; van Bemmelen 1970; Surono et al. 1992; Sutoyo 1994). Tekanan utara-selatan akibat pertemuan lempeng tektonik yang menghasilkan deformasi intensif menghasilkan patahan dan kekar timurlaut-baratdaya, baratlaut-tenggara, utara-selatan, dan barat-timur (Balazs 1968; van Bemmelen 1970; Surono et al. 1992; Sutoyo 1994, Haryono, et al., 2005).

Peta Geologi kawasan Karst Gunung Sewu ditunjukkan pada Lampiran 2. Secara fisiografi Karst Gunung Sewu merupakan bagian dari Pegunungan Selatan Pulau Jawa (van Bemmelen, 1970). Pegunungan Selatan dihasilkan dari proses pengangkatan yang terjadi mulai sejak Akhir Tersier atau permulaan Kuarter. Bagian utara dari Pegunungan Selatan dipisahkan dari zona depresi pulau Jawa oleh patahan. Gunung Sewu sendiri dicirikan oleh bukit-bukit karst. 

Di sisi utara, Karst Gunung Sewu mengalami pelengkungan dan persesaran yang membentuk Cekungan Wonosari dan Cekungan Baturetno. Di kedua depresi tersebut, proses karstifikasi terbatas dan permukaannya ditutupi oleh tanah lempungan dengan ketebalan mencapai 10 m (Waltham et al. 1983, Samodra, 1983). Morfologi karst yang berkembang di Karst Gunung Sewu adalah tipe cone karst atau Kegel karst. Bentuk ini pertama kali diperkenalkan oleh Lehman (1936) dan diberi nama Tipe Gunung Sewu. 

Dalam Haryono dan Day (2004) Kegel Karst Gunung Sewu dibagi dalam tiga kategori yaitu karst labirin, karst residual dan karst poligonal. Karst labirin Gunung Sewu dicirikan dengan perkembangan lembah yang tidak teratur, dan secara dominan dikendalikan oleh patahan atau sesar mayor. Poligonal karst dicirikan oleh bukit-bukit karst dan lembah yang saling berhubungan membentuk morfologi cockpit. Karst residual ditandai dengan bukit yang terisolasi. Morfologi karst ini terbentuk oleh batugamping yang memiliki resistensi yang rendah sehingga tingkat pelarutannya tinggi.