SEISME

GEMPA BUMI

Jenis Gempa Bumi

1.  Berdasarkan Penyebab

1. Gempa bumi tektonik

Gempa Bumi ini disebabkan oleh adanya aktivitas tektonik, yaitu pergeseran lempeng-lempeng tektonik secara mendadak yang mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil hingga yang sangat besar.

2. Gempa bumi runtuhan

Gempa Bumi ini biasanya terjadi pada daerah kapur ataupun pada daerah pertambangan, gempabumi ini jarang terjadi dan bersifat lokal.

3. Gempa bumi vulkanik

Gempa Bumi ini terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi sebelum gunung api meletus. Apabila keaktifannya semakin tinggi maka akan menyebabkan timbulnya ledakan yang juga akan menimbulkan terjadinya gempa bumi. Gempa bumi tersebut hanya terasa di sekitar gunung api tersebut.

Berdasarkan Kedalaman

• Gempa bumi dalam

Gempa bumi dalam adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada lebih dari 300 km di bawah permukaan bumi (di dalam kerak bumi). Gempa bumi dalam pada umumnya tidak terlalu berbahaya.

• Gempa bumi menengah

Gempa bumi menengah adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada antara 60 km sampai 300 km di bawah permukaan bumi.gempa bumi menengah pada umumnya menimbulkan kerusakan ringan dan getarannya lebih terasa.

• Gempa bumi dangkal

Gempa bumi dangkal adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada kurang dari 60 km dari permukaan bumi. Gempa bumi ini biasanya menimbulkan kerusakan yang besar.

Berdasarkan Gelombang/Getaran Gempa

• Gelombang Primer

Gelombang primer (gelombang lungitudinal) adalah gelombang atau getaran yang merambat di tubuh bumi dengan kecepatan antara 7-14 km/detik. Getaran ini berasal dari hiposentrum.

• Gelombang Sekunder

Gelombang sekunder (gelombang transversal) adalah gelombang atau getaran yang merambat, seperti gelombang primer dengan kecepatan yang sudah berkurang,yakni 4-7 km/detik. Gelombang sekunder tidak dapat merambat melalui lapisan cair.

Akibat Gempa Bumi

• Bangunan roboh
• Kebakaran
• Jatuhnya korban jiwa
• Permukaan tanah menjadi merekat dan jalan menjadi putus
• Tanah longsor akibat guncangan
• Banjir akibat rusaknya tanggul
• Gempa di dasar laut yang menyebabkan tsunami

Skala MMI (Modified Mercalli Intensity)

Skala Mercalli adalah satuan untuk mengukur kekuatan gempa bumi. Satuan ini diciptakan oleh seorang vulkanologis dari Italia yang bernama Giuseppe Mercalli pada tahun 1902.

Skala Mercalli yang dimodifikasi, pada tahun 1931 oleh ahli seismologi Harry Wood dan Frank Neumann masih sering digunakan terutama apabila tidak terdapat peralatan seismometer yang dapat mengukur kekuatan gempa bumi di tempat kejadian.

I MMI

Getaran tidak dirasakan kecuali dalam keadaan luarbiasa oleh beberapa orang

II MMI

Getaran dirasakan oleh beberapa orang, benda-benda ringan yang digantung bergoyang.

III MMI

Getaran dirasakan nyata dalam rumah. Terasa getaran seakan-akan ada truk berlalu.

IV MMI

Pada siang hari dirasakan oleh orang banyak dalam rumah, di luar oleh beberapa orang, gerabah pecah, jendela/pintu berderik dan dinding berbunyi.

V MMI

Getaran dirasakan oleh hampir semua penduduk, orang banyak terbangun, gerabah pecah, barang-barang terpelanting, tiang-tiang dan barang besar tampak bergoyang, bandul lonceng dapat berhenti.

VI MMI

Getaran dirasakan oleh semua penduduk. Kebanyakan semua terkejut dan lari keluar, plester dinding jatuh dan cerobong asap pada pabrik rusak, kerusakan ringan.

VII MMI

Tiap-tiap orang keluar rumah. Kerusakan ringan pada rumah-rumah dengan bangunan dan konstruksi yang baik. Sedangkan pada bangunan yang konstruksinya kurang baik terjadi retak-retak bahkan hancur, cerobong asap pecah. Terasa oleh orang yang naik kendaraan.

VIII MMI

Kerusakan ringan pada bangunan dengan konstruksi yang kuat. Retak-retak pada bangunan degan konstruksi kurang baik, dinding dapat lepas dari rangka rumah, cerobong asap pabrik dan monumen-monumen roboh, air menjadi keruh.

IX MMI

Kerusakan pada bangunan yang kuat, rangka-rangka rumah menjadi tidak lurus, banyak retak. Rumah tampak agak berpindah dari pondamennya. Pipa-pipa dalam rumah putus.

X MMI

Bangunan dari kayu yang kuat rusak,rangka rumah lepas dari pondamennya, tanah terbelah rel melengkung, tanah longsor di tiap-tiap sungai dan di tanah-tanah yang curam.

XI MMI

Bangunan-bangunan hanya sedikit yang tetap berdiri. Jembatan rusak, terjadi lembah. Pipa dalam tanah tidak dapat dipakai sama sekali, tanah terbelah, rel melengkung sekali.

XII MMI

Hancur sama sekali, Gelombang tampak pada permukaan tanah. Pemandangan menjadi gelap. Benda-benda terlempar ke udara.

GELMBANG GEMPA

1.   Gelombang Primer (P)

Gelombang primer atau gelombang longitudinal akan tercatat pertama kali pada seismometer. Gelombang ini memiliki arah getaran ke depan dan ke belakang sehingga materi yang dilewati sebagai mediumnya mengalami tekanan dan peragangan seperti spiral. Oleh karena itu, sering disebut sebagai Push-Pull Wave atau Compressional Wave.

Gelombang primer terjadi karena adanya rambatan dari hiposentrum yang bergerak melewati lapisan litosfer secara menyebar ke berbagai arah. Gelombang primer dapat merambat melalui medium padat, cair dan gas. Dengan arah rambatan ke depan, maka gelombang primer ini memiliki kecepatan yang tergolong tinggi, kecepatannya antara 7-14 km per detik dan mempunyai periode antara 5-7 detik.

Gelombang primer  akan merambat dengan mudah pada medium padat maupun medium cair. Pada umumnya, semakin padat suatu batuan, semakin cepat perambatan gelombang P. Hal ini menunjukkan  bahwa adanya perbedaan kecepatan antar bidang batas. Ketika semakin padat medium yang dilaluinya, maka semakin kecil simpangan yang terjadi pada gelombang, dan semakin renggang medium yang dilaluinya akan semakin besar simpangannya.

2.   Gelombang Sekunder (S)

Gelombang transversal atau gelombang sekunder adalah gelombang gempa yang bersama-sama dengan gelombang primer dirambatkan dari hiposentrum ke segala arah dalam lapisan litosfer. Gelombang sekunder memiliki arah getar tegak lurus terhadap arah rambatnya, gelombang sekunder ini merambat di sela-sela bebatuan dengan kecepatan antara 4-7 km/detik dan mempunyai periode 11-13 detik.  Gelombang sekunder hanya dapat merambat melalui medium padat. Ketika melewati medium cair atau udara gelombangnya akan teredam sehingga tidak tercatat oleh seismograf.

Sebagaiamana yang diperlihatkan pada Pada gambar 2.7 bahwa untuk sifat rambatan dari gelombang gempa di dalam bumi berupa gelombang sekunder tidak merambat pada Inti Bumi bagian luar. Jadi untuk gelombang sekunder hanya merambat pada bagian mantel dari interior bumi. Kemudian untuk kecepatan rambat gelombang sekunder yang diperlihatkan pada gambar 2.8 menunjukkan bahwa gelombang sekunder tidak menjalar pada bagian Inti Bumi bagian luar yang berfasa cair (liquid).

3.   Kecepatan gelombang primer (P) dan kecepatan gelombar sekunder (S)

Jika sebuah medium/benda padat berada dalam keadaaan setimbang dipengaruhi gaya-gaya yang berusaha menarik, menggeser, atau menekannya maka bentuk benda tersebut akan berubah (terdeformasi). Jika benda kembali ke bentuknya semula bila gaya-gaya dihilangkan maka benda dikatakan elastik. Hubungan antara gaya dan deformasinya dapat dijelaskan dengan menggunakan konsep tegangan (stress), regangan (strain), hukum Hooke dan konstanta elastiknya

Gempa bumi

Gempa bumi adalah getaran yang berasal dari dalam bumi yang merambat sampai ke permukaan bumi yang disebabkan oleh tenaga endogen.

 Ilmu yang secara khusus mempelajari gempa disebut seismologi, sedangkan ilmuwan yang mengkhususkan diri untuk mempelajari gempa disebut seismolog.

Alat yang digunakan untuk mengukur dan mencatat kekuatan getaran gempa disebut seismograf atau seismometer. Jadi, dengan alat ini akan diketahui besarnya kekuatan getaran gempa dan lamanya gempa.

Agar bisa membaca peta informasi gempa, kita harus mengenal beberapa istilah yang biasa dipergunakan dalam peta gempa, yaitu sebagai berikut:

a) Hiposentrum, yaitu titik pusat terjadinya gempa yang terletak di lapisan bumi bagian dalam.

b) Episentrum, yaitu titik pusat gempa bumi yang terletak di permukaan bumi, tegak lurus dengan hiposentrum.

c) Fokus, yaitu jarak antara hiposentrum dengan episentrum.

d) Isoseista, yaitu garis pada peta yang menghubungkan daerah-daerah yang mengalami ntensitas getaran gempa yang sama besarnya.

e) Pleistoseista, yaitu garis pada peta yang menunjukkan daerah yang paling kuat menerima goncangan gempa. Daerah tersebut terletak di sekitar episentrum.

f) Homoseista, yaitu garis pada peta yang menghubungkan daerah yang menerima getaran gempa yang pertama pada waktu yang bersamaan.

a) Klasifikasi gempa

Gempa dapat diklasifikasikan berdasarkan faktor penyebabnya, kedalaman hiposentrum, jarak episentral, dan letak pusat gempa.

(1) Berdasarkan faktor penyebabnya

(a) Gempa bumi runtuhan (Fall Earthquake)

Gempa ini terjadi akibat runtuhnya batu-batu raksasa di sisi gunung, atau akibat runtuhnya gua-gua besar. Radius getaran tidak begitu besar atau tidak terasa.

(b) Gempa bumi vulkanik (Volcanic Earthquake)

Gempa ini terjadi akibat aktivitas gunung api. Dalam banyak peristiwa, gempa bumi ini mendahului erupsi gunung api, tetapi lebih sering terjadi secara bersamaan. Getaran gempa vulkanik lebih terasa dibandingkan getaran gempa runtuhan, getarannya terasa di daerah yang lebih luas.

(c) Gempa bumi tektonik (Tectonic Earthquake)

Gempa ini terjadi akibat proses tektonik di dalam litosfer yang berupa pergeseran lapisan batuan tua terjadi dislokasi. Gempa ini memiliki kekuatan yang sangat besar dan meliputi daerah yang sangat luas.

(2) Berdasarkan bentuk episentrum

(a) Gempa linear, yaitu gempa yang episentrumnya berbentuk garis.

Gempa tektonik merupakan gempa linear. Salah satu akibat tektonisme adalah patahan.

(b) Gempa sentral, yaitu gempa yang episentrumnya berupa titik. Gunung api pada erupsi sentral adalah sebuah titik letusan, demikian juga runtuhan retak bumi.

(3) Berdasarkan kedalaman hiposentrum

(a) Gempa dangkal, memiliki kedalaman hiposentrumnya kurang dari 100 km di bawah permukaan bumi.

(b) Gempa menengah, memiliki kedalaman hiposentrumnya antara 100 km-300 km di bawah permukaan bumi.

(c) Gempa dalam, memiliki kedalaman hiposentrumnya antara 300-700 km di bawah permukaan bumi. Sampai saat ini tercatat gempa terdalam 700 km.

(4) Berdasarkan jarak episentrum

(a) Gempa setempat, berjarak kurang dari 10.000 km.

(b) Gempa jauh, berjarak 10.000 km.

(c) Gempa jauh sekali, berjarak lebih dari 10.000 km.

(5) Berdasarkan letak pusat gempa

(a) Gempa laut, terjadi jika letak episentrumnya terletak di dasar laut atau dapat pula dikatakan episentrumnya terletak di permukaan laut.

 (b) Gempa darat, terjadi jika episentrumnya berada di daratan

b) Gelombang gempa
Titik di bawah tanah, tepat di tempat bebatuan berguncang dan menyebabkan gempa bumi disebut pusat atau hiposentrum. Mungkin, titik ini berada ratusan kilometer di bawah tanah. Gerakan bebatuan menyebabkan getaran yang disebut gelombang seismik.
Gelombang seismik bergerak sangat cepat ke segala arah dari pusat gempa. Gelombang paling kuat terjadi pada titik hiposentrum yang ada di permukaan bumi yang letaknya tepat di atas pusat gempa (episentrum). Semakin jauh dari pusat, gelombang seismik akan semakin lemah. Jumlah kerusakan yang biasa terjadi akibat gelombang seismik tergantung pada banyaknya jenis bebatuan yang membentuk permukaan bumi.
Batu granit padat dan lapisan tebal batu pasir akan berguncang lebih pelan daripada tanah berpasir yang sering kita temukan di dekat sungai atau pantai. Kadang-kadang, pecahnya batuan di sepanjang patahan akan merambatkan serangkaian gempa kecil yang terjadi sebelum gempa besar. Gempa kecil itu disebut gempa awal dan menjadi peringatan penduduk untuk mencari tempat yang aman.
Pada dasarnya, ada tiga macam gelombang gempa,yaitu sebagai berikut:

(1) Gelombang longitudinal atau gelombang primer (P), yaitu gelombang yang merambat dari hiposentrum ke segala arah dan tercatat pertama kali oleh seismograf dengan kecepatan antara 7 - 14 km per detik dan periode gelombang 5 - 7 detik.

(2) Gelombang transversal atau gelombang sekunder (S), yaitu gelombang yang merambat dari hiposentrum ke segala arah dan tercatat sebagai gelombang kedua oleh seismograf dengan kecepatan antara 4 - 7 km per detik dan periode gelombang 11 - 13 detik.

(3) Gelombang panjang atau gelombang permukaan, yaitu gelombang yang merambat dari episentrum menyebar ke segala arah di permukaan bumi dengan kecepatan antara 3,5 - 3,9 km per detik dan periode gelombang relatif lama.

Seismograf modern menggambarkan gerakan tanah pada kertas yang ditempelkan pada silinder yang berputar. Hasil yang berupa garis bergelombang pada grafik membentuk seismogram yang dapat dicetak atau ditempilkan pada layar komputer. Semakin besar gempa bumi yang terjadi, gerakan tanahnya juga semakin kuat, dan puncak yang tergambar pada seismogram juga semakin tinggi. Seismograf dibagi menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut.
(1) Seismograf horizontal, yaitu seismograf yang mencatat gempa bumi dengan arah mendatar. Seismograf tersebut terdiri atas sebuah massa stasioner yang digantung dengan tali panjang pada sebuah tiang yang tinggi. Pada massa stasioner tersebut, dipasang jarum yang ujungnya disentuhkan pada permukaan silinder dan diputar seperti jarum jam. Tiang penopang dipancangkan di tanah. Pada waktu gempa, silinder bersama
bumi bergetar, sedangkan masa stasioner tidak terpengaruh oleh getaran ini, sehingga terbentuklah goresan pada silinder.

(2) Seismograf vertikal, yaitu seismograf yang mencatat gelombang berarah vertikal. Massa
stasioner pada seismograf ditahan oleh sebuah tangkai yang dipasang pada sebuah tiang dengan
engsel. Tangkai tersebut bersamaan dengan massa stasioner ditahan oleh sebuah pegas untuk mengimbangi gravitasi bumi. Ujung massa stasioner yang berjarum disentuhkan pada silinder yang dipasang vertikal.

c) Intensitas kekuatan gempa
Untuk mengetahui intensitas kekuatan gempa, maka kita menggunakan skala intensitas gempa. Skala yang biasa digunakan adalah Richter Magnitude Scale dan Modified Mercalli Intensity. Richter mendasarkan skalanya pada magnitudo dengan menggunakan angka 1 sampai 9. Jadi semakin besar angka, semakin besar magnitudonya.

ISTILAH-ISTILAH DALAM GEMPA BUMI

a. Pengertian gempa bumi

Gempa bumi adalah getaran yang dirasakan oleh manusia/alat pada permukaan bumi yang disebabkan oleh tenaga indogen.

b. Berdasarkan penyebabnya

Ø gempa tektonik, yaitu gempa yang disebabkan pergeseran lapisan batuan (dislokasi) berupa patahan/retakan.

Ø gempa vulkanik, yaitu gempa yang disebabkan adanya letusan gunung api

Ø gempa runtuhan, yaitu gempa yang disebabkan runtuhnya atap gua yan terdapat di dalam lithosfer. Contoh; runtuhnya terowongan tambang dan gua kapur.

c. Berdasarkan bentuk episentrumnya

Ø gempa linier yaitu gempa yang episentrumnya berbentuk garis (linier). Pada umumnya gempa tektonik merupakan jenis gempa linier.

Ø gempa sentral yaitu episentrum gempanya berupa titik. Gempa vulkanik dan gempa runtuhan termasuk episentrum titik.

d. Berdasarkan letak hiposentrumnya

1. Ø gempa dalam, jika letak hiposentrumnya antara 300 - 700 km
2. Ø gempa intermidier, jika letak hiposentrumnya 100 - 300 km
3. Ø gempa dangkal, jika letak hiposentrumnya kurang dari 100 km

Istilah-istilah dalam Gempa bumi :

1	Seismologi	:	ilmu yang mempelajari gempa bumi
2	Seismograf	:	alat pencatat gempa
3	Seismogram	:	hasil gambaran seimograf yang berupa garis-garis patah
4	Hiposentrum	:	pusat gempa di dalam bumi
5	Episentrum	:	tempat di permukaan bumi/permukaan laut yang tepat di atas hiposentrum. Pusat gempa di permukaan bumi
6	Homoseista	:	garis khayal pada permukaan bumi yang mencatat gelombang gempa primer pada waktu yang sama
7	Pleistoseista	:	garis khayal yang membatasi sekitar episentrum yang mengalami kerusakan terhebat akibat gempa
8	Isoseista	:	garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai kerusakan fisik yang sama
9	Mikroseista	:	gempa yang terjadi sangat halus/lemah dan dapat diketahui hanya dengan menggunakan alat gempa
10	Makroseista	:	gempa yang terjadi sangat besar kekuatannya, sehingga tanpa menggunakan alat mengetahui jika terjadi gempa

Rumus Episentrum :
J- {(S-P)-1} x 1 Megameter
Ket :
J=  Jarak episentum dan stasiun pencatat gempa.
S = Waktu
I = 1 menit ( konatanta )
I megameter = 1000 km


Berdasarkan tiga buah stasiun pengamatan (A, dan B)  diketahui getaran
gempa sebagai berikut:
Stasiun A                                                               
Gelombang P pertama tercatat pukul 2: 28.25
Gelombang S pertama tercatat pukul 2: 30.40
Stasiun B
Gelombang P pertama tercatat pukul 2: 30.15
Gelombang S pertama tercatat pukul 2: 33.45
Episentrum A
{ (2. 30’ 40’’ – 2. 28’ 25’’) – 1’} X 1.000 km
= (2’ 15’’ – 1’) X 1.000 km
= 1’ 15’’ X 1.000 km (karena 1’ = 60’’ maka (1 X 1.000) + (15/60 X 1.000))
= 1.250 km
Artinya jarak episentrum gempa yang tercatat dari stasiun A berjarak 1.250 km.
Episentrum B
= { ( 2. 33’ 45’’ – 2. 30’ 15’’) – 1’} X 1.000 km
= (3’ 30’’ – 1’) X 1.000 km
=2’ 30’’ X 1.000 km
(2 X 1.000) + (30/60 X 1.000)
= 2.500 km
Artinya jarak episentrum gempa yang tercatat dari stasiun B berjarak 2.500 km