Seismologi pada mulanya merupakan
ilmu yang mempelajari tentang gempabumi ( seismos = gempabumi ), tetapi karena
perkembangan dari pengetahuan dan teknologi seismologi telah tumbuh menjadi
sangat luas dengan bertambahnya beberapa cabang lain, maka definisi dari
Seismologi adalah ilmu yang mempelajari gempabumi dan getaran tanah lainnya. Studi
tentang gempabumi itu sendiri tetap menjadi inti dari ilmu seismologi.
Pada saat terjadi gempabumi, dari
sumbernya akan memancar gelombang elastik yang
menjalar ke segala arah melalui badan dan permukaan bumi, dan bertolak
dari sini dapat diketahui keadaan fisik di dalam bumi.
Cabang seismologi selain yang
khusus mempelajari tentang gempa bumi antara lain adalah seismologi teknik (earthquake
engineering), seismologi prospecting, seismologi nuklir, seismologi forcasting.
Seismologi sendiri merupakan cabang dari Solid earth physics yang merupakan
cabang ilmu geofisika. Sedang geofisika sendiri merupakan cabang dari geosains.
Untuk jelasnya posisi seismologi dari anak cabang geofisika dapat dilihat pada
skema berikut:
Seperti halnya geofisika,
aktivitas yang terkait dengan seismologi meliputi kegiatan kegiatan pengamatan,
eksperimen dan penelitian di laboratorium serta penelitian secara teoritis.
Obyek Penelitian bidang
seismologi adalah bagian dalam bumi sedangkan pengamatannya dilakukan di
permukaan, sehingga sering mengalami kendala, dimana hasil interpretasinya
antara peneliti yang satu dengan yang lain sering berbeda. Hal ini karena
disamping penelitian tidak pada obyeknya langsung, tetapi juga menggunakan
asumsi-asumsi yang berbeda. Untuk menghasilkan interpretasi yang lebih akurat
penelitian seismologi harus seiring dengan penelitian geofisika yang lain
seperti, geomagnit, geolistrik, dan gravitasi. Disamping itu yang lebih utama
adalah eksperimen dan penelitian yang dilakukan di laboratorium dan juga
analisis teoritis yang didukung dengan ilmu penunjang yang lain seperti fisika,
matematika, statistik dan geologi.
Seismologi
menjadi ilmu pengetahuan sendiri sejak permulaan abad 20, tetapi dasar teorinya
seperti teori elastisitas telah berkembang sejak pertengahan abad 19 oleh
Cauchy dan Poisson. Sedang pengamatan gempabumi dengan akibat-akibatnya telah
dimulai sejak permulaan jaman sejarah, terutama di tempat gempabumi tersebut
sering terjadi dan mengganggu kepentingan manusia.
Alat pengamat
gempa pertama dalam bentuk yang sangat sederhana dibuat di Cina pada abad
pertama yang disebut dengan seismoscope. Sedangkan di Indonesia pengamatan
gempabumi secara instrumental dilakukan pertama kali pada tahun 1898 dengan
seismograf Ewing yang dioperasikan oleh pemerintah Belanda, kemudian pada tahun
1908 dipasang seismograf Wichert yang sampai saat ini masih terawat dengan baik
dan berada di Stasiun Geofisika Jakarta. Alat ini menggunakan sistem pendulum
dimana berat pendulumnya sendiri sekitar satu ton.
Gempa Bumi
Setiap tahun planet bumi digoyang
oleh lebih dari 10 gempa bumi besar yang
membunuh ribuan manusia, merusak bangunan dan infra struktur serta
menjadi bencana alam yang menimbulkan dampak negatif terhadap perekonomian dan
sosial pada daerah di sekitar yang diakibatkannya. Pada masyarakat tradisional
dan awam gempabumi disebabkan oleh bermacam-macam hal sesuai dengan kepercayaan
masyarakat setempat.
Sebagian masyarakat Jawa
tradisional mempercayai bahwa gempa bumi disebabkan karena suatu mahluk besar
yang membebani bumi sedang bergerak. Masyarakat Jepang kuno mempercayai
gempabumi disebabkan oleh semacam ikan lele (cat fish) yang sedang bergerak,
dan banyak kepercayaan lain yang disebabkan karena hal-hal yang misterius. Lalu
apa yang sebenarnya menyebabkan terjadi gempabumi ? Jawabannya ada pada teori
pergerakan lempeng tektonik.
Litosfir adalah suatu lapisan
kulit bumi yang kaku, lapisan ini mengapung di atas astenosfir. Litosfir bukan
merupakan satu kesatuan tetapi terpisah-pisah dalam beberapa lempeng yang
masing-masing bergerak dengan arah dan kecepatan yang berbeda-beda. Pergerakan
tersebut disebabkan oleh adanya arus konveksi yang terjadi di dalam bumi.
Bila dua buah lempeng
bertumbukan maka pada daerah batas antara dua lempeng akan terjadi tegangan.
Salah satu lempeng akan menyusup ke bawah lempeng yang lain, masuk ke bawah
lapisan astenosfir. Pada umumnya lempeng samudra akan menyusup ke bawah lempeng
benua, hal ini disebabkan lempeng samudra mempunyai densitas yang lebih besar
dibandingkan dengan lempeng benua.
Apabila tegangan tersebut telah
sedemikian besar sehingga melampaui kekuatan kulit bumi, maka akan terjadi
patahan pada kulit bumi tersebut di daerah terlemah. Kulit bumi yang patah
tersebut akan melepaskan energi atau tegangan sebagian atau seluruhnya untuk
kembali ke keadaan semula. Peristiwa pelepasan energi ini disebut gempabumi.
Gempabumi
terjadi di sepanjang batas atau berasosiasi dengan batas pertemuan lempeng tektonik. Pada kenyataannya
pergerakan relatif dari lempeng berjalan sangat lambat, hampir sama dengan kecepatan pertumbuahan kuku manusia (0-20
cm pertahun). Hal ini menimbulkan adanya friksi pada pertemuan lempeng, yang
mengakibatkan energi terakumulasi sebelum terjadinya gempa bumi. Kekuatan gempa
bumi bervariasi dari tempat ke tempat sejalan dengan perubahan waktu.
Batas lempeng tektonik dapat
dibedakan atas tiga bentuk utama, konvergen, divergen, dan sesar mendatar.
Bentuk yang lainnya merupakan kombinasi dari tiga bentuk batas lempeng ini.
Pada bentuk konvergen lempeng
yang satu relatif bergerak menyusup di bawah lempeng yang lain. Zona tumbukan
ini diindikasikan dengan adanya palung laut (trench), dan sering disebut juga
dengan zona subduksi atau zona Wadati-Benioff. Zona penunjaman ini menyusup
sampai kedalaman 700 km dibawah permukaan bumi di lapisan astenosfir. Bentuk
konvergen berasosiasi terhadap sumber gempa dalam dan juga gunung api.
Pada bentuk divergen kedua lempeng
saling menjauh sehingga selalu terbentuk material baru dari dalam bumi yang
menyebabkan munculnya pegunungan di dasar laut yang disebut punggung tengah
samudra (mid oceanic ridge).
Sedang pada tipe jenis sesar
mendatar kedua lempeng saling bergerak mendatar. Sketsa jenis pertemuan lempeng
tektonik dapat dilihat pada gambar berikut.
Akibat pergerakan lempeng
tektonik, maka di sekitar perbatasan lempeng akan terjadi akumulasi energi yang
disebabkan baik karena tekanan, regangan ataupun gesekan. Energi yang
terakumulasi ini jika melewati batas kemampuan atau ketahanan batuan akan
menyebabkan patahnya lapisan batuan tersebut.
Jadi gempa bumi tidak lain
merupakan manifestasi dari getaran lapisan batuan yang patah yang energinya menjalar melalui badan dan permukaan bumi berupa gelombang seismik. Energi yang dilepaskan pada saat terjadinya
patahan tersebut dapat berupa energi deformasi, energi gelombang dan lain-lain.
Energi deformasi ini dapat terlihat pada perubahan
bentuk sesudah terjadinya patahan, misalnya pergeseran. Sedang energi gelombang
menjalar melalui medium elastis yang dilewatinya dan dapat dirasakan sangat
kuat di daerah terjadinya gempabumi tersebut .
Pusat patahan didalam bumi dimana
gempabumi terjadi disebut fokus atau hiposenter, sedang proyeksi fokus yang
berada di permukaan bumi disebut episenter. Gempabumi selain terjadi pada
perbatasan lempeng juga terjadi pada patahan-patahan lokal yang pada dasarnya
merupakan akibat dari pergerakan lempeng juga.
Gempabumi yang terjadi di sekitar
perbatasan lempeng biasa disebut gempa interplate, sedang yang terjadi pada
patahan lokal yang berada pada satu lempeng disebut gempa intraplate. Karena
bentuk pertemuan lempeng ada tiga macam, dengan demikian gempa interplate juga
bisa terjadi tiga macam, yaitu:
o
Gempa bumi yang terjadi di sepanjang sistem
subduksi dimana lempeng samudra menyusup di bawah lempeng kontinen.
o
Gempa bumi yang terjadi di sepanjang patahan
transform atau sesar geser dimana pertemuan lempeng tektonik saling menggeser
secara horizontal.
Di Indonesia gempabumi interplate banyak terjadi
di laut dengan kedalaman dangkal dan yang terjadi di daratan kedalaman fokusnya
menengah sampai
dalam dan bisa mencapai kedalaman
700 km. Sedangkan gempabumi intraplate di Indonesia mempunyai kedalaman
sumber gempa relatif dangkal dan bisa terjadi di darat dan laut.
Gempabumi yang besar selalu
menimbulkan deretan gempa susulan yang biasa disebut dengan aftershocks.
Kekuatan aftershock selalu lebih kecil dari gempa utama dan waktu berhentinya
aftershock bisa mencapai mingguan sampai bulanan tergantung letak, jenis dan
besarnya magnitude gempa utama.
No comments:
Post a Comment