5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumi 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 (BMKG). Gempabumi juga dapat diakibatkan aktifitas gunung berapi, tanah longsor dan meteor yang menumbuk bumi. Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah menjadi beberapa bagian yang disebut lempeng. Lempeng-lempeng tersebut bergerak dengan arah dan kecepatan berbeda. Pergerakan lempeng ini disebabkan oleh arus konveksi. Lapisan atas bumi terdiri dari lithosfer dan asthenosfer. Lithosfer mempunyai densitas yang lebih besar, mudah patah, dan bersifat kaku. Asthenosfer mempunyai densitas yang lebih kecil dibandingkan lithosfer, bersuhu tinggi dan kental. Akibat gerakan perputaran bumi yang terus-menerus menimbulkan arus pada asthenosfer yang bersuhu tinggi. Arus ini disebut arus konveksi, yang bergerak dari tekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Gerakan asthenosfer akan menggerakkan lithosfer yang mengapung di atasnya, akibatnya lithosfer yang berupa lempeng-lempeng akan bergerak. Struktur lapisan bumi dapat dilihat pada Gambar 2.1. Gambar 2.1 Struktur lapisan bumi(www.bmkg.go.id, 2015)
17
Embed
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Gempabumierepo.unud.ac.id/17206/3/1008205017-3-2. DASAR TEORI.pdf · 2.1 Pengertian Gempabumi Gempabumi adalah peristiwa bergetarnya bumi akibat
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Gempabumi
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 (BMKG).
Gempabumi juga dapat diakibatkan aktifitas gunung berapi, tanah longsor dan meteor
yang menumbuk bumi. Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah
menjadi beberapa bagian yang disebut lempeng. Lempeng-lempeng tersebut bergerak
dengan arah dan kecepatan berbeda. Pergerakan lempeng ini disebabkan oleh arus
konveksi. Lapisan atas bumi terdiri dari lithosfer dan asthenosfer. Lithosfer mempunyai
densitas yang lebih besar, mudah patah, dan bersifat kaku. Asthenosfer mempunyai
densitas yang lebih kecil dibandingkan lithosfer, bersuhu tinggi dan kental. Akibat
gerakan perputaran bumi yang terus-menerus menimbulkan arus pada asthenosfer yang
bersuhu tinggi. Arus ini disebut arus konveksi, yang bergerak dari tekanan tinggi ke
tempat yang bertekanan rendah. Gerakan asthenosfer akan menggerakkan lithosfer yang
mengapung di atasnya, akibatnya lithosfer yang berupa lempeng-lempeng akan bergerak.
Struktur lapisan bumi dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Struktur lapisan bumi(www.bmkg.go.id, 2015)
6
Ada tiga kemungkinan pergerakan satu lempeng tektonik relatif terhadap lempeng
lainnya, yaitu apabila kedua lempeng saling menjauhi (spreading), saling
mendekati(collision) dan saling geser (transform).
Gambar 2.2 Ilustrasi yang menggambarkan beberapa jenis batas lempeng (USGS 2001)
Gambar 2.3 Posisi perbatasan lempeng pada peta dunia (BMKG,2015)
Apabila dua buah lempeng bertumbukan maka daerah batas antara dua lempeng akan
terjadi tegangan (stress). Tegangan tersebut terjadi secara terus-menerus dan sedemikian
besar sehingga melampaui kekuatan kulit bumi. Hal itu mengakibatkan terjadinya
patahan pada kulit bumi di daerah terlemah. Kulit bumi yang patah tersebut akan
melepaskan energi untuk kembali ke keadaan semula. Peristiwa pelepasan energi ini
disebut gempabumi.
7
Gambar 2.4. Peta lempeng tektonik dunia (Ibrahim, 2005)
2.2 Jenis Gempabumi
Gempabumi yang merupakan fenomena alam yang bersifat merusak dan
menimbulkan bencana dapat digolongkan menjadi empat jenis, yaitu:
a. Gempabumi Vulkanik ( Gunung Api )
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
gempabumi. Gempabumi tersebut hanya terasa di sekitar gunung api tersebut.
b. Gempabumi Tektonik
Gempabumi ini disebabkan oleh adanya aktivitas tektonik, yaitu pergeseran lempeng
lempeng tektonik secara mendadak yang mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil
hingga yang sangat besar. Gempabumi ini banyak menimbulkan kerusakan atau
bencana alam di bumi, getaran gempa bumi yang kuat mampu menjalar keseluruh
bagian bumi.
c. Gempabumi Runtuhan
Gempabumi ini biasanya terjadi pada daerah kapur ataupun pada daerah
pertambangan, gempabumi ini jarang terjadi dan bersifat lokal.
8
d. Gempabumi Buatan
Gempa bumi buatan adalah gempa bumi yang disebabkan oleh aktivitas dari manusia,
seperti peledakan dinamit, nuklir atau palu yang dipukulkan ke permukaan bumi.
Berdasarkan kekuatannya atau magnitude (M), gempabumi dapat dibedakan atas :
a. Gempabumi sangat besar dengan magnitude lebih besar dari 8 SR.
b. Gempabumi besar magnitude antara 7 hingga 8 SR.
c. Gempabumi merusak magnitude antara 5 hingga 6 SR.
d. Gempabumi sedang magnitude antara 4 hingga 5 SR.
e. Gempabumi kecil dengan magnitude antara 3 hingga 4 SR .
f. Gempabumi mikro magnitude antara 1 hingga 3 SR .
g. Gempabumi ultra mikro dengan magnitude lebih kecil dari 1 SR .
Berdasarkan kedalaman sumber (h), gempabumi digolongkan atas :
a. Gempabumi dalam h > 300 Km .
b. Gempabumi menengah 60 < h < 300 Km .
c. Gempabumi dangkal h < 60 Km .
2.3 Sumber Gempabumi
Akibat pergerakan lempeng maka di sekitar perbatasan lempeng akan
terakumulasi energi, dan jika lapisan batuan telah tidak mampu manahannya maka energi
akan terlepas yang menyebabkan terjadinya patahan ataupun deformasi pada lapisan
kerak bumi dan terjadilah gempabumi tektonik. Disamping itu akibat adanya pergerakan
lempeng tadi terjadi patahan (sesar) pada lapisan bagian atas kerak bumi yang merupakan
pembangkit kedua terjadinya gempabumi tektonik. Jadi sumber-sumber gempabumi
keberadaannya ada pada perbatasan lempeng lempeng tektonik dan patahan- patahan
aktif.
9
Gambar 2.5. Batas lempeng tektonik dan sebaran gempa di Indonesia
(Ibrahim, 2005)
Indonesia merupakan salah satu wilayah yang sangat aktif terhadap gempabumi,
karena terletak pada pertemuan tiga lempeng tektonik utama dan satu lempeng tektonik
kecil. Ketiga lempeng tektonik itu adalah lempeng tektonik Indo-Australia, lempeng
Eurasia dan lempeng Pasifik serta lempeng kecil Filipina. Lempeng Indo-Australia
bergerak menyusup dibawah lempeng Eurasia, demikian pula lempeng Pasifik bergerak
kearah barat. Pertemuan lempeng tektonik Indo-Australia dan Eurasia berada di laut
merupakan sumber gempa dangkal dan menyusup kearah utara sehingga di bagian darat
berturut-turut ke utara di sekitar Jawa – Nusa tenggara merupakan sumber gempa
menengah dan dalam.
Gempa-gempa dangkal di bagian timur Indonesia selain berasosiasi dengan
pertemuan lempeng (trench) juga disebabkan oleh patahan- patahan aktif, seperti patahan
Palu Koro, patahan Sorong, patahan Seram, dan lain-lain. Beberapa tempat di Sumatra,
Jawa, Nusa tenggara, Maluku, Sulawesi dan Irian rentan terhadap bencana gempabumi
baik yang bersifat langsung maupun tak langsung seperti tsunami dan longsor.
10
Gambar 2.6. Sketsa patahan aktif di Indonesia (Ibrahim, 2005).
Gambar 2.7. Sketsa patahan aktif di sebelah utara wilayah Nusa Tenggara Barat.
2.4 Magnitudo Gempabumi
Skala magnitudo berdasarkan pada beberapa asumsi sederhana (Afnimar, 2009), yaitu:
a. Magnitudo adalah ukuran energi yang dilepaskan oleh batuan yang sebanding
dengan kecepatan gerakan tanah, yaitu perbandingan amplitudo (A) dengan periode
(T).
b. Dua gempa dengan kekuatan yang berbeda dan direkam dengan geometri sumber-
penerima yang sama maka kejadian yang lebih besar adalah yang akan
menghasilkan amplitudo yang lebih besar.
11
c. Penurunan amplitudo karena efek geometri dan atenuasi dapat diselesaikan secara
statistik dengan fungsi kalibrasi F(∆, ℎ).
d. Efek sumber seperti directivity dapat dikoreksi secara regional (Cr), dan pengaruh
lokal seperti struktur batuan lokal, topografi dan lain-lain dikoreksi dengan stasiun
(Cs).
Berdasarkan asumsi-asumsi di atas, maka bentuk umum dari skala magnitudo dapat
dituliskan pada Persamaan 2.1 (Ibrahim, 2005).
𝑀 = 𝑙𝑜𝑔𝐴
𝑇+ 𝐹(∆, ℎ)𝐶𝑠 + 𝐶𝑟………………………………………………...………(2.1)
di mana:
A : amplitudo (μm)
T : periode (detik)
F : koreksi jarak episenter dan kedalaman
h : kedalaman (focal depth)
∆ : jarak episenter
Cs : koreksi tempat stasiun
Cr : koreksi daerah sumber
2.4.1 Magnitude lokal (ML)
Magnitude lokal (ML) pertama kali diperkenalkan oleh Richter di awal tahun
1930-an dengan menggunakan data kejadian gempabumi di daerah California yang
direkam oleh Seismograf Woods-Anderson. Dengan mengetahui jarak episenter ke
seismograf dan mengukur amplitude maksimum dari sinyal yang tercatat di seismograf
maka dapat dilakukan pendekatan untuk mengetahui besarnya gempabumi yang terjadi.
Magnitude lokal mempunyai rumus empiris sebagai berikut (Ibrahim, 2005). :