geologi16afdalsugeha: GEMPA BUMI

Gempa bumi

Pengertian

Gempabumi adalah peristiwa bergetarnya bumi akibat pelepasan energi di dalam bumi secara tiba-tiba yang ditandai dengan patahnya lapisan batuan pada kerak bumi. Akumulasi energi penyebab terjadinya gempabumi dihasilkan dari pergerakan lempeng-lempeng tektonik. Energi yang dihasilkan dipancarkan kesegala arah berupa gelombang gempabumi sehingga efeknya dapat dirasakan sampai ke permukaan bumi.

gelombang gempa

Gelombang-gelombang yang menjalar di bumi, baik yang merambat di dalam bumi maupun di permukaan. Biasanya gelombang ini lebih sering diakibatkan gempa tektonik. Gelombang gempa dibedakan menjadi 2 yaitu Body wave dan Surface wave

Body wafe

Body wave adalah gelombang yang merambat di interior bumi. Terdiri dari:

Gelombang Primer / P-wave

Ciri-cirinya:

Gelombang yang pertama kali dicatat seismograf
Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah gerak partikelnya searah dengan arah rambatan.
Kecepatan 330 m/s di udara, 1450 m/s di air dan 5000 m/s di granit.
Bisa merambat di segala jenis medium ( padat, cair, gas )
Relatif paling "lembut" dibandingkan dengan gelombang yang lain.
Amplitudo kecil

Gelombang Sekunder / S-wave

Ciri-cirinya:

Gelombang Transversal, yaitu gelombang yang arah gerak partikelnya tegak lurus dengan arah rambatan.
Kecepatan 60 % dari P-wave (artinya lebih lambat).
Hanya bisa merambat di medium padat saja.
Efek kerusakan lebih besar dari gelombang Primer.
Amplitudo lebih besar dari gelombang Primer

Surface Wave

Surface wave adalah gelombang yang merambat di permukaan bumi. Terdiri dari:

Gelombang Cinta / Love wave

Ciri-cirinya:

Gelombang Tranversal, arah gerak partikelnya tegak lurus dengan araah rambatan.
Kecepatan 70 % dari Gelombang Sekunder
Paling merusak, terutama di daerah dekat epicentrum
Getaran yang dirasakan manusia pertama kali
Ditemukan oleh A.E.H Love pada 1911

Rayleigh wave

Ciri-cirinya

Gerakan eliptik retrograde/ ground roll ( tanah memutar kebelakang ), tapi secara umum gelombangnya merambat ke depan, analogina seperti gelombang laut.
Sedikit lebih cepat dari Love wave (90% dari kecepatan Gelombang Sekunder)
Ditemukan oleh Lord Rayleigh tahun 1885

GAMBAR 1. GELOMBANG GEMPA

Penyebab Terjadinya Gempa Bumi

Proses tektonik akibat pergerakan kulit/lempeng bumi
Aktivitas sesar di permukaan bumi
Pergerakan geomorfologi secara lokal, contohnya terjadi runtuhan tanah

-Aktivitas gunung api

-Ledakan nuklir

Mekanisme perusakan terjadi karena energi getaran gempa dirambatkan ke seluruh bagian bumi. Di permukaan bumi, getaran tersebut dapat menyebabkan kerusakan dan runtuhnya bangunan sehingga dapat menimbulkan korban jiwa. Getaran gempa juga dapat memicu terjadinya tanah longsor, runtuhan batuan, dan kerusakan tanah lainnya yang merusak permukiman penduduk. Gempa bumi juga menyebabkan bencana ikutan berupa kebakaran, kecelakaan industri dan transportasi serta banjir akibat runtuhnya bendungan maupun tanggul penahan lainnya.

Kebanyakan gempa bumi disebabkan dari pelepasan energi yang dihasilkan oleh tekanan yang dilakukan oleh lempengan yang bergerak. Semakin lama tekanan itu kian membesar dan akhirnya mencapai pada keadaan dimana tekanan tersebut tidak dapat ditahan lagi oleh pinggiran lempengan. Pada saat itulah gempa bumi akan terjadi.

Setiap batuan memiliki batas elastisitas. Dalam kondisi tertentu, ketika batas elastisitas dilampaui, batuan akan berubah bentuk. Perilaku ini disebut deformasi plastik. Batuan Yang terdeformasi plastis akan mempertahankan bentuk baru saat stres dilepaskan. Gempa bumi tidak terjadi ketika batuan terdeformasi plastis

GAMBAR 2. GAYA TEKANAN

Pada kondisi lain, batuan akan pecah oleh brittle fracture. Frakture (rekahan) melepaskan energi elastik dan batuan di sekitarnya akan kembali ke bentuk aslinya. Gerakan cepat ini menghasilkan getaran dan dirasakan sebagai gempabumi.

Gempa bumi juga terjadi ketika batuan bergesekan sepanjang sesar . Batas lempeng tektonik adalah sesar besar yang telah berpindah berkali-kali di masa lalu dan akan kembali bergerak di masa depan. Meskipun lempeng tektonik bergerak antara 1 – 16 cm per tahun, gesekan menjaga lempeng tidak tergelincir . Batuan yang berada dekat dengan batas lempeng akan meregang atau mengalami kompresi. Satuan yang tergelincir sepanjang sesar karena energi dilepaskan maka terjadilah Batuan dapat berpindah beberapa cm sampai
beberapa meter tergantung jumlah energi yang disimpan

Seismometer adalah alat atau sensor getaran, yang biasanya dipergunakan untuk mendeteksi gempa bumi atau getaran pada permukaan tanah. Hasil rekaman dari alat ini disebut seismogram.

Seismograf adalah sebuah perangkat yang mengukur dan mencatat gempa bumi Pada prinsipnya, seismograf terdiri dari gantungan pemberat dan ujung lancip seperti pensil. Dengan begitu, dapat diketahui kekuatan dan arah gempa lewat gambaran gerakan bumi yang dicatat dalam bentuk seismogram.

gambar 2 seismogram dan seismograf

GAMBAR .3 BATAS LEMPENG

Batas transform (transform boundaries) terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform. Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat). Contoh sesar jenis ini adalah Sesar san andreas di Califor.
Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries) terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid ocean ridge dan zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen
Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries) terjadi jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentuk zona subduksi jika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain, atau tabrakan benua . jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang terhunjam mengandung banyak bersifat Hidrat (mengandung air), sehingga kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus ini dapat kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika Selatan dan busur pulau jepang (Japanese island arc).
Gempa intraplate Beberapa gempa intraplate terjadi di mana tumpukan tebal sedimen memiliki
menumpuk di delta sungai besar seperti sebagai delta Sungai Mississippi. Itu litosfer yang mendasari tidak dapat mendukung berat sedimen, dan litosfer patah karena mengendap.

Prediksi Jangka Panjang

lebih mudah untuk batu bergerak sepanjang tua
fraktur dibandingkan kesalahan baru terbentuk dalam
batuan padat.
prediksi gempa jangka panjang mengakui
bahwa gempa bumi telah terulang berkali-kali
di tempat tertentu dan mungkin akan terjadi
ada lagi

Prediksi Jangka Pendek

prediksi jangka pendek merupakan ramalan bahwa gempa bumi mungkin terjadi di tempat dan waktu tertentu.
prediksi jangka pendek tergantung pada sinyal yang segera mendahului gempa bumi. Foreshocks
adalah gempa kecil yang mendahului gempa besar dengan beberapa detik sampai beberapa minggu.

Beberapa prinsip yang diperlukan untuk memahami
perilaku gelombang seismik adalah sebagai berikut:
1. Dalam seragam, media homogen, gelombang
memancar keluar di bidang konsentris dan pada
kecepatan konstan.
2. kecepatan gelombang seismik tergantung pada
sifat materi yang perjalanan melalui.
Dengan demikian, gelombang seismik perjalanan pada kecepatan yang berbeda
dalam berbagai jenis batuan. Selain itu, gelombang
kecepatan bervariasi dengan mengubah kekakuan dan kepadatan
dari batu.
3. Ketika gelombang lewat dari satu bahan ke
lain, itu membias (tikungan) dan kadang-kadang
mencerminkan (memantul kembali). Batas antara
lapisan bumi membiaskan dan mencerminkan gelombang seismik.
4. gelombang P adalah gelombang kompresional dan wisata
melalui semua gas, cairan, dan padatan, sedangkan S
gelombang perjalanan hanya melalui padatan.