MEKANISME TERJADINYA GEMPA BUMI

MAKALAH PENGANTAR GEOFISIKA

“ MEKANISME TERJADINYA GEMPA BUMI”

NAMA                 : WAODE MUTMAINNAH

NIM                     : 60400114061

KELAS                : FISIKA A

SEMESTER        : 4

FAKULTAS SAINS DAN TEKHNOLOGI

JURUSAN FISIKA

UIN ALAUDDIN MAKASSAR

SAMATA- GOWA

2016

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaiakan makalah dengan judul MEKANISME TERJADINYA GEMPA BUMI. Makalah ini disusun dalam rangka memenuhi tugas Individu dalam mata kuliah Pengantar Geofisika.

Atas bimbingan bapak/ibu dosen dan saran dari teman-teman maka disusunlah Makalah ini. Semoga dengan tersusunnya makalah ini diharapkan dapat berguna bagi kami semua dalam memenuhi salah satu syarat tugas kami di perkuliahan. Makalah  ini diharapkan bisa bermanfaat dengan efisien dalam proses perkuliahan.

Dalam menyusun makalah ini, kami banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak, maka kami mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang terkait. Dalam menyusun makalah ini kami telah berusaha dengan segenap kemampuan untuk membuat makalah yang sebaik-baiknya.

Sebagai pemula tentunya masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam makalah ini, oleh karenanya kami mengharapkan kritik dan saran agar makalah ini bisa menjadi lebih baik.

Demikianlah kata pengantar makalah dan kami berharap semoga makalah  ini dapat digunakan sebagaimana mestinya. Amin.

Samata-Gowa, 20 Juni  2016

WAODE MUTMAINNAH

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Mekanisme Gempa

Secara sederhana terjadinya gempa dapat dijelaskan karena “patah”, atau karena adanya patahan (disebut juga fault atau biasa disebut juga “sesar” oleh para geologist).Apa yang patah..?, yang patah adalah batuan, batuan yang berlapis-lapis yang menyusun permukaan bumi. Batuan bisa patah?, batuan berlapis?, mungkin terdengar aneh untuk sebagian besar orang, tapi jawabanya “iya”, batuan memang bisa berlapis dan bisa patah, bahkan sebelum patah dia terbengkokkan (folding) terlebih dahulu. 

Secara umum ada tiga jenis patahan atau sesar, menurut mekanismenya, sesar naik (thrust fault atau reverse fault), sesar mendatar atau sesar geser (strike slip), dan sesar normal (normal fault). Secara umum bisa dikatakan gempa terjadi ketika batuan patah, baik itu patah dan naik, patah dan bergeser, maupun patah dan turun. Patahan terjadi dikarenakan batuan mengalami tekanan ataupun tarikan secara terus menerus. Apabila elastisitas batuan sudah jenuh, maka batuan akan patah untuk melepaskan energi dari tekanan dan tarikan tersebut. Disaat menerima tekanan batuan akan terbengkokkan, dan setelah melepaskan tekanannya batuan akan kembali ke bentuknya semula, ini dikenal dengan “Elastic Rebound Theory”. 

            Dengan demikian semakin menjelaskan kenapa pada jalur subduction zone merupakan jalur gempa, atau merupakan tempat dimana pusat gempa terjadi. Subduction zone merupakan zona dimana bertemunya dua lempeng, maka disitulah tempat yang mengalami tekanan secara terus menerus selama jutaan tahun yang lalu sampai sekarang. Pada saat energi tekanan semakin besar dan elastisitas batuannya sudah jenuh maka dia akan patah untuk melepaskan energi tekanan tersebut. 

Jadi gempa terjadi “BUKAN” karena tumbukan dua lempeng seperti pada 2 mobil yang saling bertabrakan yang asalnya saling jauh kemudian secara tiba-tiba saling bertabrakan sehingga terjadi crash, memang untuk subduction zone gempa terjadi karena interaksi antara dua lempeng yang saling menekan sehingga terakumulasi energi yang cukup besar, gempanya sendiri terjadi karena kondisi batuan pada lempeng (crust) maupun/ataupun pada lithosphere patah untuk melepaskan energi tekanan yang sudah tertumpuk disana selama kurun waktu tertentu. 

            Mekanisme pelepasan energi gempa pun bermacam-macam dan masih menjadi penelitian yang menarik bagi para peneliti di bidang geosience dan kegempaan. Gempa yang terjadi di subduction zone di Indonesia bisa merupakan gempa dangkal (shallow earthquake), menengah (intermediate earthquake), dan dalam (deep earthquake). 

2.2 Klasifikasi Gempa 

Gempa dapat digolongkan menjadi beberapa kategori.

A. Menurut proses terjadinya, gempa bumi diklasifikasikan menjadi  :  

(1) Gempa tektonik : terjadi akibat tumbukan lempeng-lempeng di litosfer kulit bumi oleh tenaga tektonik. Tumbukan ini akan menghasilkan getaran. Getaran ini yang merambat sampai ke permukaan bumi.

(2) Gempa vulkanik : terjadi akibat aktivitas gunung api. Oleh karena itu, gempa ini hanya dapat dirasakan di sekitar gunung api menjelang letusan, pada saat letusan, dan beberapa saat setelah letusan.

(3) Gempa runtuhan atau longsoran : terjadi akibat daerah kosong di bawah lahan mengalami runtuh. Getaran yang dihasilkan akibat runtuhnya lahan hanya dirasakan di sekitar daerah yang runtuh.

B. Menurut bentuk episentrumnya, ada dua jenis gempa.

(1) Gempa sentral : episentrumnya berbentuk titik.

(2) Gempa linear : episentrumnya berbentuk garis.

C. Menurut kedalaman hiposentrumnya, ada tiga jenis gempa.

(1) Gempa bumi dalam : kedalaman hiposenter lebih dari 300 km di bawah permukaan bumi.

(2) Gempa bumi menengah : kedalaman hiposenter berada antara 60-300 km di bawah permukaan bumi.

(3) Gempa bumi dangkal : kedalaman hiposenter kurang dari 60 km.

D. Menurut jaraknya, ada tiga jenis gempa.

(1) Gempa sangat jauh : jarak episentrum lebih dari 10.000 km.

(2) Gempa jauh : jarak episentrum sekitar 10.000 km.

(3) Gempa lokal : jarak episentrum kurang 10.000 km.

E. Menurut lokasinya, ada dua jenis gempa.

(1) Gempa daratan : episentrumnya di daratan.

(2) Gempa lautan : episentrumnya di dasar laut. Gempa jenis inilah yang menimbulkan tsunami. 

2.3 Gambar Proses Terjadinya Gempa Bumi

              Lempeng samudera yang rapat massa lebih besar ketika bertumbukan dengan lempeng benua di area tumbukan (subduksi) akan bergerak menyusup ke bawah. Gerakan lempeng itu akan mengalami perlambatan akibat bergesekan dengan selubung bumi, yang lebih lanjut menyebabkan akumulasi energi di area patahan dan area subduksi. Akibatnya, di sekitar area-area tersebut terjadi tekanan, tarikan, dan geseran. Ketika batas elastisitas lempeng terlampaui, maka terjadilah patahan batuan yang diikuti oleh lepasnya energi secara tiba-tiba. Proses tersebut mengakibatkan getaran partikel ke segala arah yang disebut sebagai gelombang gempa bumi (seismic waves).

Dalam setahun, gempa bumi dapat terjadi hingga jutaan kali akibat dari pergerakan lempeng bumi yang sangat aktif. Akan tetapi, getarannya tidak terasa oleh manusia yang ada di atas permukaan bumi. Gempa bumi yang dirasakan oleh manusia hanya puluhan kali pada setiap tahunnya dan akibatnya dapat merusak bangunan yang ada di atasnya. Kekuatan gempa bumi diukur dengan skala Richter. Skala Richter diukur mulai dari 1 (getaran ringan) sampai dengan 9 (getaran merusak). Gempa terburuk dan terparah terjadi pada akhir tahun 2004, yaitu di lautan Hindia, Banda Aceh, Indonesia.

2.4 Pengukuran Gempabumi

Skala Kekuatan Gempa Bumi
          Skala kekuatan gempa bumi diukur berdasarkan kuat atau lemahnya getaran. Kekuatan gempa bumi umumnya dinyatakan dengan skala Richter. Skala Richter didasarkan pada alat pengukur gempa bumi, yaitu seismograf Wood Anderson. Hasil pengukuran alat pengukur gempa bumi ini dengan cepat dapat diketahui berapa kekuatan gempa dan jarak antara lokasi pengamat dengan sumber gempa.
Skala kekuatan gempa bumi tidak hanya skala Richter saja, tetapi ada juga skala Mercalli dan skala Omori. Pada skala Richter, kekuatan gempa diukur berdasarkan getaran magnitudo. Akan tetapi, pada skala Mercalli dan skala Omori berdasarkan tahapan yang berkaitan dengan intensitas gempa.
Untuk mengukur intensitas kekuatan gempa, ada beberapa macam skala, antara lain :
1. Skala kekuatan gempa bumi menurut C.F. Richter
Skala Richter adalah skala logaritmis, dan setiap selisih satu skala perbedaan energi adalah 31,5 kali lebih besar.
C.F. Richter menyusun skala gempa bumi berdasarkan skala magnitudo (ukuran besarnya gempa) dengan menggunakan klasifikasi angka 0 sampai 8. Semakin besar angkanya, maka semakin besar magnitudonya.
Cara menentukan intensitas gempa menurut Richter adalah menggunakan jarak dan besaran amplitudo. Berikut ini adalah tabel skala kekuatan gempa bumi menurut C.F. Richter.
No. Magnitudo Klasifikasi secara umum
1 78 Bencana nasional (national disaster)
2 77 – 8 Gempa besar (major earth quake)
3 76 – 7 Gempa destruktif (destructive earth quake)
4 76 – 6 Gempa merusak (damaging earth quake)
5 74 – 5 Gempa keras (strongly earth quake)
6 73 – 4 Gempa kecil (small quake)
7 0 – 3 Goncangan kecil (small shock quake)
              Skala Richter terdapat pada pesawat pengukur antara lain pesawat Anderson. Dengan model pesawat ini orang dengan cepat dapat membaca kekuatan atau magnitudo gempa, jarak episentrum dari pengamatan, serta besarnya amplitudo getaran gempa.
Jika jarak episentrum 300 km, dengan arah 30, sedangkan amplitudo menunjukkan 10 mm, maka kekuatan gempa (magnitudo) gempa adalah 5 pada skala Richter.
Sampai sekarang orang belum mampu meramalkan gempa bumi secara tepat, walaupun para ahli telah mampu menentukan daerah-daerah gempa bumi, namun meramalkan akan terjadinya gempa bumi, lokasi episentrumnya, serta besarnya belum terpecahkan.
2. Skala kekuatan gempa bumi menurut Mercalli
               Mercalli menyusun skala gempa bumi berdasarkan skala intensitas gempa. Intensitas gempa suatu tempat adalah kekuatan gempa ditaksir berdasarkan eek geologis dan efeknya terhadap bangunan-bangunan dan manusia. Skala Mercalli disusun dengan menggunakan angka romawi. Berikut ini adalah tabel skala gempa bumi menurut Mercalli :
No. Intensitas Klasifikasi secara umum
1 I Getaran tidak dapat dirasakan oleh semua orang, kecuali orang yang sangat peka terhadap getaran
2 II Getaran dirasakan oleh beberapa orang, benda ringan yang bergantung bergoyang
3 III Getaran dirasakan nyata di dalam rumah, terutama lebih satu lantai dan kendaraan yang sedang berhenti agak bergerak
4 IV Getaran dirasakan oleh banyak orang, pecah belah, daun jendela bergetar, dinding berbunyi karena pecah
5 V Getaran dirasakan oleh setiap penduduk. Barang-barang banyak yang berjatuhan, tiang tampak bergoyang, dan bandul jam dinding berhenti
6 VI Getaran dirasakan oleh setiap penduduk dan pada umumnya penduduk terkejut. Meja dan kursi bergerak, cerobong asap pabrik rusak
7 VII Getaran terasa agak kuat dan setiap orang keluar rumah. Bangunan banyak yang rusak, cerobong asap pabrik pecah dan getaran dirasakan oleh orang yang sedang naik kendaraan
8 VIII Getaran terasa kuat. Dinding bangunan dapat lepas dari rangka rumah dan meja kursi terlempar, orang yang sedang naik kendaraan terganggu keseimbangannya
9 IX Getaran terasa sangat kuat. Kerangka rumah banyak yang terlepas, rumah tampak bergeser, instalasi air minum banyak yang putus
10 X Getaran agak dahsyat. Dinding rumah tergeser dari pondasinya, tanah terbelah, rel kereta api tampak melengkung dan banyak tanah longsor
11 XI Getaran terasa dahsyat. Bangunan roboh, jembatan putus, rel kereta api semuanya melengkung, pipa dalam tanah bengkok
12 XII Getaran terasa dahsyat. Bangunan hancur berkeping-keping, permukaan tanah bergelombang, banyak benda-benda yang terlempar ke udara
3. Skala kekuatan gempa bumi menurut Omori
Skala gempa menurut Omori secara umum hampir sama dengan skala kekuatan gempa yang ditulis oleh Mercalli, yaitu :
No. Derajat Klasifikasi secara umum
1 I Getaran lunak, tidak dirasakan oleh semua orang
2 II Getaran sedang, banyak orang terbangun karena bunyi barang-barang yang pecah dan bunyi jendela atau pintu berderit karena bergoyang
3 III Getaran yang agak kuat, pintu dan jendela terbuka
4 IV Getaran kuat, gambar di dinding berjatuhan dan dinding retak-retak
5 V Getaran sangat kuat, dinding dan atap runtuh
6 VI Rumah-rumah banyak yang roboh
7 VII Terjadi kerusakan umum

2.5 Penentuan Lokasi Sumber Gempa

                Sebagaimana kita ketahui bersama, bagian kerak bumi terdiri atas beberapa potongan lempeng. Sementara itu, bagian mantle bumi yang bergerak secara konveksi menyebabkan adanya gaya geser yang diterima lempeng bumi pada bagian bawahnya. Hal ini tentu akan menyebabkan lempeng-lempeng bumi ini juga bergerak. Pergerakannya tidak dapat dirasakan oleh manusia karena berlangsung sangat lambat sekitar 0-12 cm pertahun. Namun terkadang pergerakan ini macet, sehingga terjadi penimbunan energi. Dan pada suatu saat energi ini akan dilepaskan dalam bentuk gelombang gempa.
Gempa menimbulkan gelombang badan (p-waves, s waves) dan gelombang permukaan (rayleigh waves, love waves). Gelombang -gelombang yang mempunyai kecepatan yang berbeda ini terekam dalam stasiun pencatat gempa. Jika terjadi gempa bumi, maka stasiun pencatatan gempa akan dengan segera merekam p-waves, s-waves dan gelombang permukaan. Dari pencatatan ini, diperoleh selisih waktu antara p-waves dan s-waves, semakin jauh jarak stasiun pencatat gempa dengan sumber gempa, tentu selisih waktu antara p-waves dan s-waves juga akan semakin besar. Dengan adanya kurva travel time, selisih waktu ini dapat dikonversi menjadi selisih jarak. Untuk mendapatkan posisi sumber gempa, maka diperlukan minimum 3 time historis dari stasiun pencatatan gempa.
Ilustrasi berikut menggambarkan konsep dasar penentuan lokasi sumber gempa, dengan menggunakan contoh gempa disekitar Mexico dan stasiun pencatatan gempa di Amerika Utara (IRIS).

Step 1. Selisih waktu antara gelombang primer dan gelombang sekunder (S-P time) diukur di masing-masing stasiun pencatatan gempa. S-P time mengindikasikan jarak ke sumber gempa, sama halnya dengan selisih waktu antara cahaya dengan suara gemuruh kilat yang juga mengindikasikan jarak. Dari hasil observasi dan analisis terhadap banyak gempa bumi, disusun korelasi antara S-P time dan jarak antara stasiun pencatatan gempa ke sumber gempa. Selisih waktu ini dapat dikonversi dengan menggunakan kurva travel time.

Step 2. Setelah diketahui jarak dari sumber gempa terhadap minimum tiga stasiun pencatatan gempa, maka lokasi sumber gempa dapat ditentukan. Untuk masing-masing stasiun pencatatan gempa digambarkan lingkaran dengan radius yang sama dengan jaraknya ke sumber gempa. Sumber gempa diperkirakan pada titik dimana ketiga lingkaran ini berpotongan.

Akibat Gempabumi

• Getaran atau guncangan tanah (ground shaking)
• Likuifaksi ( liquifaction)
• Longsoran Tanah
• Tsunami
• Bahaya Sekunder (arus pendek,gas bocor yang menyebabkan kebakaran, dll)

Faktor-faktor yang Mengakibatkan Kerusakan Akibat Gempabumi

• Kekuatan gempabumi
• Kedalaman gempabumi
• Jarak hiposentrum gempabumi
• Lama getaran gempabumi
• Kondisi tanah setempat

·         Kondisi bangunan

Dampak Gempabumi Terhadap Alam

Dampak Gempabumi Terhadap Struktur Bangunan

Dampak Liquifaksi Terhadap Bangunan

Dampak Sekunder Gempabumi Berupa Kebakaran

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2010. MEKANISME & KLASIFIKASI GEMPA.htm www.google.com (diakses pada tanggal 20 Juni 2016).

Anonim.2011. Seismologi PENGUKURAN DAN PENENTUAN POSISI SUMBER GEMPABUMI – BAKAUHIJAU.htm www.google.com (diakses pada tanggal 20 Juni 2016).

Anonim.2016. BMKG _ Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika.htm www.google.com (diakses pada tanggal 20 Juni 2016).

Anonim.2016. Proses Terjadinya Gempa Bumi - Ilmusiana.htm www.google.com (diakses pada tanggal 20 Juni 2016).