Tag

,


Gempa bumi adalah hasil pelepasan energi yang tiba-tiba dari pergerakan lempeng bumi, aktivitas vulkanik, pengaruh benda luar angkasa (deep impact) ataupun aktivitas manusia. Bumi yang selalu bergerak mengakibatkan kondisi yang tidak stabil. Dalam usahanya untuk mencapai suatu kondisi yang stabil, akan selalu terjadi pelepasan-pelepasan energi yang mengakibatkan getaran di permukaan bumi.

Proses terjadinya gempa disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya:

Gempa Akibat Pergerakan Lempeng Bumi

            Lapisan permukaan bumi terbagi menjadi lithosphere dan asthenosphere. Litosfer berada di bagian permukaan sehingga relatif lebih dingin dan kaku. Sedangkan astenosfer berada di bawah lapisan litosfer dan cenderung lebih cair, lebih panas, sehingga mudah bergerak. Lempeng tektonik pada kerak bumi (crust) adalah bagian dari litosphere yang selalu bergerak antara 10-40 mm/th sampai 160 mm/th. Lempeng tektonik dibagi menjadi dua yaitu lempeng samudra –dengan ketebalan sekitar 100 km- dan lempeng benua –dengan ketebalan sekitar 200km- dengan variasi topografi lembah, gunung, dan lain-lain.

            Pertemuan dua lempeng tektonik disebut batas lempeng, dimana pada daerah pertemuan inilah sering terjadi gempa bumi. Pada daerah pertemuan, sering terjadi pergerakan akibat aktivitas lapisan astenosfer yang cair dan panas. Dengan bentuk yang demikian, lapisan astenosfer menjadi mudah bergerak karena ada perbedaan suhu antara daerah yang dangkal dengan daerah yang lebih dalam sehingga terjadi perpindahan panas yang sering disebut konveksi. Perpindahan panas ini mengakibatkan perpindahan masa material di lapisan astenosfer sehingga lempeng-lempeng yang ada diatas lapisan astenosfer bergerak dan menyebabkan gesekan pada batas-batas lempeng dan menyebabkan gempa bumi.

Secara garis besar, batas lempeng atau biasa disebut faults dibagi menjadi tiga, yaitu:

Transform Boundaries

Transform atau pergeseran lempeng disebabkan karena dua lempeng yang saling bergesekan. Pergerakan ini tidak mengakibatkan munculnya morfologi atau bentuk muka tanah yang baru, karena tidak terjadi tumbukan antar lempeng. Keadaan ini sering disebut conservative faults karena topografi maupun material lapisan kerak bumi pada tipe fault ini tidak berubah.  

Divergent Boundaries

Adalah pergerakan dimana dua lempeng saling menjauh. Pergerakan ini sering disebut constructive faults karena akibat dari pergerakan ini terbentuk patahan yang akan terisi oleh magma dan menciptakan material baru pada kerak bumi.

Convergent Boundaries

Adalah pergerakan antara dua lempeng yang saling mendesak atau saling bertumbukan. Pergerakan ini menyebakan salah satu lempeng terdesak naik atau membentuk sebuah lipatan. Lipatan inilah yang memunculkan adanya barisan pegunungan. Lempeng yang terdesak naik biasanya adalah lempeng benua karena perbedaan gaya apung yang besar. Pada pergerakan tipe konvergen, biasanya diikuti oleh erupsi atau aktivitas gunung berapi karena lapisan magma juga ikut terdesak oleh pergerakan lempeng.

Gempa Akibat Aktivitas Vulkanik

            Pada dasarnya, gempa akibat aktivitas vulkanik sama dengan gempa karena pergerakan lempeng tektonik. Sebagian besar gunung berapi aktif terletak di batas-batas antar lempeng tektonik yang labil. Aktivitas tektonik dan vulkanik selau berkaitan, dan kadang terjadi secara bersamaan.

            Bumi terdiri dari lapisan kerak bumi, mantel bumi dan inti bumi. Ketiganya memiliki tebal lapisan dan suhu yang berbeda-beda. Semakin kedalam, suhu dan tekanan semkin besar (geothermal gradient). Perbedaan suhu dan tekanan ini mengakibatkan adanya perbedaan bentuk material dari material padat di permukaan menjadi material cair pada lapisan mantel, dan material gas pada inti bumi.

            Dalam perubahannya menjadi cair, terdapat tiga mekanisme atau penyebab mencairnya batuan, yaitu karena pemanasan, perubahan tekanan, dan penambahan kadar air. Perubahan bentuk material menimbulkan pergerakan material cair (magma). Pergerakan ini menyebabkan timbulnya tekanan yang besar, sehingga magma selalu mencari celah untuk keluar dari dalam perut bumi melalui pipa-pipa alam maupun mendesak lapisan batuan untuk membuat jalan keluarnya sendiri. Proses ini yang biasanya menimbulkan gempa bumi.

Gempa Akibat Pengaruh Benda Dari Luar Angkasa

            Gempa tipe ini adalah gempa yang diakibatkan oleh jatuhnya meteor yang tidak habis terbakar di atmosfer sehingga menumbuk permukaan bumi.Besarnya getaran tergantung dari ukuran dan kecepatan benda asing yang jatuh tersebut. Gempa tipe ini jarang terjadi.

 Gempa Akibat Aktivitas Manusia

            Aktivitas pembangunan yang dilakukan manusia bertujuan merubah alam untuk memudahkan maupun memenuhi kebutuhan manusia. Perubahan bentuk alam, otomatis akan merubah kestabilan yang ada menjadi suatu keadaan yang tidak stabil. Pada umumnya perubahan kestabilan dipengaruhi oleh perubahan masa yang besar. Beberapa kegiatan pembangunan yang dapat mengakibatkan gempa bumi yaitu:

Pembangunan Bendungan Besar

Pada lembah yang terisi oleh air geangan bendungan, terjadi penambahan masa yang sangat besar, dari udara menjadi air dengan volume yang sangat banayak, sehingga ada kemungkinan struktur tanah yang ada di bawahnya tidak kuat menahan beban baru yang ditimbulkan akibat genangan.

Menyuntikkan Cairan ke Dalam Tanah

Untuk membuang limbah cair, salah satu cara yang ditempuh adalah dengan cara memompakan limbah cair tadi ke dalam tanah. Proses ini memerlukan tekanan yang sangat besar untuk menempatkan limbah cair pada kedalaman yang telah ditentukan. Penambahan tekanan yang sangat besar ini dapat mengganggu kestabilan tanah.

Penambangan Terbuka

Penambangan terbuka -terutama tambang batu bara- terjadi pemindahan masa material dari quarry ke pengolahan batu bara yang sangat besar. Sering juga terjadi pengeringan tambang untuk memindahkan air supaya batu bara bias diangkat sehingga terjadi perubahan struktur tanah di lokasi.

Penambangan Gas dan Minyak

Penambangan Gas dan Minyak adalah kombinasi dari penyedotan dan penyuntikan cairan ke dalam tanah yang merubah perilaku struktur batuan.

Pembangunan Gedung Tinggi

Gedung tinggi mempunyai pengaruh pada lapisan tanah karena bobotnya yang begitu besar. Bobot yang besar itu terpusat pada satu lokasi titik, sehingga tanah pada lokasi gedung menerima tekanan yang besar.

Proses Terjadinya Gempa

1.      Primary Waves (P-waves)

            Pelepasan energi yang terjadi pada titik pusat gempa (hypocenter) menimbulkan gelombang longitudinal atau biasa disebut primary waves atau foreshocks. Primary waves atau biasa disingkat P-Waves tidak menimbulkan dampak yang besar, karena gelomang yang terjadi hanya berupa perapatan dan peregangan material tanah sebagai media perantara. Walaupun nondestruktif, namun P-waves dapat tercatat pada semua stasiun gempa karena P-waves dpat melalui berbagai macam media baik padat, cair, maupun gas. P-waves akan merambat ke segala arah dengan arah yang lurus, namun pada daerah transisi media, akan terjadi refleksi atau pembiasan gelombang.

2.      Secondary (S-waves)

            Gelombang yang lebih besar terjadi beberapa saat setelah foreshocks. Secondary waves atau aftershocks adalah perambatan gelombang akibat dari pelepasan energi yang sangat besar saat foreshocks. Secondary waves atau S-waves berupa gelombang transversal sehingga perambatan gelombang yang terjadi mirip dengan pergerakan tali dan muncul amplitudo. Semakin menjauhi pusat gempa, amplitudo akan semakin besar namun panjang gelombang yang terjadi akan semakin pendek dengan kecepatan yang semakin berkurang. Amplitudo dirasakan di permukaan tanah sebagai getaran. Besarnya amplitudo dapat dilihat pada seismograf ataupun dari kerusakan yang terjadi di permukaan tanah. Semakin besar amplitudo, maka kerusakan yang terjadi akan semakin besar. Oleh karena itu, gelombang S-waves     disebut sebagai gelombang destruktif.

            Tidak seperti P-waves, S-waves tidak mampu merambat melalui media cair dan gas. S-waves hanya mampu merambat pada media padat dengan kecepatan yang lambat. Hal ini menyebabkan S-waves hanya bisa dirasakan pada daerah yang relatif lebih sempit dibandingkan P-waves dan tidak terhalang oleh peralihan media. Daerah yang terhalang tadi biasa disebut dengan Shadow zone.

            Rentang waktu lama terjadinya getaran dipengarui oleh besarnya energi yang dilepas pada saat tejadi foreshocks. Setelah energi yang di lepas habis, getaran terhenti dan bumi mencapai kondisi stabil yang baru.

References

special thanks: Awaludin F Aryanto, ni ku upload, mas…

http://blog.wired.com/wiredscience, http://earthquake.usgs.govhttp://en.wikipedia.org/wiki/aftershockshttp://en.wikipedia.org/wiki/earthquake, http://en.wikipedia.org/wiki/plate_tectonics, http://en.wikipedia.org/wiki/P-waveshttp://en.wikipedia.org/wiki/S-waveshttp://neic.usgs.gov/neis/eqlistshttp://pkukmweb.ukm.my/%7Ezuhairi/Pengajaran/internet_projects/stag3042/sesi%202004_05/earthquake2/wan, http://science.howstuffworks.com/earthquake.htmhttp://www.ngdc.noaa.gov

About these ads