21
Gambar 2.8 Klasifikasi gempa bumi oleh pergeseran lempeng tektonik
2.2.3 Parameter Sumber Gempa Bumi
Parameter sumber gempa bumi, antara lain : 1.
Hiposenter dan Episenter Focus and Epicenter Titik dalam perut bumi yang merupakan sumber gempa dinamakan
hiposenter atau fokus. Proyeksi tegak lurus hiposenter ini ke permukaan bumi dinamakan episenter. Gelombang gempa merambat
dari hiposenter ke patahan sesar fault rupture. Bila kedalaman fokus dari permukaan adalah 0 - 70 km, terjadilah gempa dangkal shallow
earthquake , sedangkan bila kedalamannya antara 70 - 700 km,
terjadilah gempa dalam deep earthquake. Gempa dangkal menimbulkan efek goncangan yang lebih dahsyat dibanding gempa
dalam. Ini karena letak fokus lebih dekat ke permukaan, dimana batu-batuan bersifat lebih keras sehingga melepaskan lebih besar
regangan strain.
22
2. Sesar Bumi Earth Fault
Sesar bumi fault adalah celah pada kerak bumi yang berada di perbatasan antara dua lempeng tektonik. Gempa sangat dipengaruhi
oleh pergerakan batuan dan lempeng pada sesar ini. Bila batuan yang menumpu merosot ke bawah akibat batuan penumpu di kedua sisinya
bergerak saling menjauh, sesarnya dinamakan sesar normal normal fault
. Bila batuan yang menumpu terangkat ke atas akibat batuan penumpu di kedua sisinya bergerak saling mendorong, sesarnya
dinamakan sesar terbalik reverse fault. Bila kedua batuan pada sesar bergerak saling menggelangsar, sesarnya dinamakan sesar
geseran-jurus strike-slip fault. Sesar normal dan sesar terbalik, keduanya menghasilkan
perpindahan vertikal vertical displacement, sedangkan sesar geseran-jurus menghasilkan perpindahan horizontal horizontal
displacement .
3. Magnitudo Magnitude
Magnitudo adalah sebuah besaran yang menyatakan besarnya energi seismik yang dipancarkan oleh sumber gempa. Besaran ini akan
berharga sama, meskipun dihitung dari tempat yang berbeda. Ada bermacam-macam jenis magnitudo gempa, diantaranya adalah:
1. Magnitudo lokal M
L
local magnitude 2.
Magnitudo gelombang badan M
B
body-wave magnitude
23
3. Magnitudo gelombang permukaan M
S
surface-wave magnitude
4. Magnitudo momen M
W
moment magnitude 5.
Magnitudo gabungan M unified magnitude Namun yang paling populer adalah magnitudo lokal M
L
yang tak lain adalah Magnitudo Skala Richter SR. Magnitudo ini dikembangkan pertama kali
pada tahun 1935 oleh seorang seismologis Amerika, Charles F. Richter, untuk mengukur kekuatan gempa di California. Richter mengukur magnitudo gempa
berdasarkan nilai amplitudo maksimum gerakan tanah gelombang pada jarak 100 km dari episenter gempa. Besarnya gelombang ini tercatat pada seismograf.
Seismograf dapat mendeteksi gerakan tanah mulai dari 0,00001 mm 1x10
-5
mm hingga 1 m
. Untuk menyederhanakan rentang angka yang terlalu besar dalam skala ini, Richter menggunakan bilangan logaritma berbasis 10. Ini berarti setiap
kenaikan 1 angka pada skala Richter menunjukan amplitudo 10 kali lebih besar.
Gambar 2.9 Parameter Sumber Gempa Bumi dengan magnitude di wilayah
Indonesia pada tahun 1900-1996
24
2.3 Gelombang Seismik
Gelombang Seismik adalah gelombang elastik yang menjalar ke seluruh bagian dalam bumi dan melalui permukaan bumi, akibat ada lapisan batuan yang
patah secara tiba-tiba. Gelombang seismik dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok, yaitu gelombang badan body wave dan gelombang permukaan
surface wave.
2.3.1 Gelombang Badan Body Wave
Gelombang badan adalah gelombang yang menjalar melalui bagian dalam bumi. Berdasarkan perambatannya gelombang badan dibagi menjadi dua jenis,
yaitu: 1.
Gelombang Primer Gelombang P Gelombang P merupakan gelombang longitudinal dimana pergerakan
partikel medium yang melewati searah dengan penjalaran gelombangnya. Gelombang P dapat menjalar dalam segala medium,
baik padat, cair, maupun gas. Gelombang P mempunyai kecepatan paling tinggi diantara gelombang lainnya dan tiba paling awal tercatat
pada seismogram. 2.
Gelombang Sekunder Gelombang S Gelombang S merupakan gelombang transversal dimana arah
pergerakan partikelnya tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombangnya. Gelombang S tiba kedua setelah gelombang P.
Gelombang ini dapat dipecah menjadi dua komponen, yaitu :
25
a. Gelombang SV adalah gelombang S yang gerakan partikelnya
terpolaritasi pada bidang vertikal. b.
Gelombang SH adalah gelombang S yang gerakan partikelnya terpolaritasi pada bidang horizontal.
Gambar 2.10 Penjalaran gelombang S shear wave dan gelombang P pressure
wave
2.3.2 Gelombang Permukaan
Gelombang permukaan adalah gelombang yang menjalar melalui permukaan bumi. Gelombang ini dibagi menjadi dua jenis, yaitu :
1. Gelombang Rayleigh R adalah gelombang permukaan yang gerakan
partikel mediumnya merupakan kombinasi gerakan partikel 2.
Gelombang Love L adalah gelombang permukaan yang menjalar dalam bentuk gelombang transversal. Gerakan partikel akibat
penjalaran gelombang love mirip dengan gelombang SH.
26
Gambar 2.11 Penjalaran gelombang badan body wave dan gelombang
permukaan surface wave
2.4 Teori Bingkas Elastik
Teori yang menjelaskan mekanisme terjadinya gempa bumi, akibat pensesaran adalah teori bingkas elastik elastic rebound theory. Konsep teori ini
menyatakan bahwa gempa bumi terjadi akibat proses pensesaran di dalam kerak bumi sebagai akibat pelepasan mendadak dari strain elastic yang melampaui
kekuatan batuan. Strain elastic ini terakumulasi apabila batuan mengalami deformasi yang terus-menerus dan semakin besar. Apabila sesar terjadi, bagian
yang berseberangan dengan sesar meloncat ke posisi kesetimbangan yang baru, dan energi yang dilepaskan akan berbentuk getaran gelombang elastik yang
menjalar dalam bumi dan dirasakan sebagai gempa bumi.
27
a b c
Gambar 2.12 Proses Deformasi Batuan Gambar 2.4 a menunjukan bentuk batuan awal, setelah batuan
mengalami stress geser secara terus-menerus, mengakibatkan batuan mengalami
deformasi, sehingga batuan melengkung seperti ditunjukan pada Gambar 2.4 b.
Arah stress tegak lurus terhadap perambatan gelombang. Jika stress masih terus bekerja maka batuan akan semakin melengkung sampai suatu saat stress akan
melampaui kekuatan batuan, sehingga batuan akan patah dan bergeser satu sama lain pada bidang sesar. Proses ini disebut pensesaran yang menyebabkan stress
menghilang dan batuan akan mempunyai posisi kesetimbangan yang baru seperti
ditunjukan pada Gambar 2.4 c. Apabila stress bekerja lagi, maka batuan akan
mengalami deformasi lagi pada bidang sesar, sehingga batuan akan bergeser berkali-kali pada bidang sesar disebut sesar aktif.
2.5 Mekanisme Pusat Gempa Bumi
Mekanisme pusat gempa bumi atau focus mechanism adalah istilah yang digunakan untuk menerangkan sifat penjalaran energi gempa bumi yang berpusat
pada hiposenter atau fokus gempa bumi itu terjadi. Sesar sering dianggap sebagai
28
mekanisme penjalaran energi gelombang elastik pada fokus tersebut, sehingga dengan memperoleh arah gerakan sesar dan arah bidang sesar untuk suatu gempa
bumi diperoleh solusi mekanisme sumber gempa bumi.
2.5.1 Sesar Bumi Earth Fault dan Orientasinya
Secara garis besarnya, gerak sesar ini dibedakan menjadi gerak mendatar strike slip, gerak vertikal dip slip dan gerak miring oblique slip. Strike slip
terjadi apabila Pembentukan masing-masing jenis gerak sesar ini dipengaruhi oleh sistem tegasan. Beberapa definisi yang lengkap dari sebagian ahli geologi struktur
tersebut, antara lain : • Billing, 1959 :
Sesar didefinisikan sebagai bidang rekahan yang disertai oleh adanya pergeseran relatif displacement satu blok terhadap blok batuan
lainnya. Jarak pergeseran tersebut dapat hanya beberapa milimeter hingga puluhan kilometer, sedangkan bidang sesarnya mulai dari yang
berukuran beberapa centimeter hingga puluhan kilometer. • Ragan, 1973 :
Sesar merupakan suatu bidang rekahan yang telah mengalami pergeseran.
• Park, 1983 : Sesar adalah suatu bidang pecah fracture yang memotong suatu
tubuh batuan dengan disertai oleh adanya pergeseran yang sejajar dengan bidang pecahnya.
29
Berdasarkan Geometri dan Klasifikasi sesar, terlebih dahulu mengetahui unsur-unsur geometri dari sesar itu sendiri. Beberapa unsur geometri sesar yang
perlu diketahui, antara lain : a.
Fault Surface Bidang Sesar adalah bidang pecah pada batuan yang disertai oleh adanya pergeseran
b. Fault Line Garis Sesar adalah garis yang dibentuk oleh perpotongan
bidang sesar dengan permukaan bumi c.
Fault Trace adalah jejak sesar d.
Fault Outcrop adalah singkapan sesar e.
Fault Scarp adalah gawir sesar f.
Fault Zone adalah zona sesar g.
Fault Wall adalah dinding sesar h.
Hanging Wall adalah blok yang berada di atas bidang sesar i.
Foot Wall adalah blok yang berada di bawah bidang sesar j.
Hade adalah sudut lancip antara bidang sesar dengan bidang vertikal k.
Slip adalah pergeseran relatif antara dua titik yang sebelumnya saling berimpit
l. Strike Slip Fault adalah pergeseran blok pada bidang sesar yang sejajar
dengan jurus bidang sesarnya m.
Dip Slip Fault adalah pergeseran blok pada bidang sesar yang tegak lurus terhadap jurus bidang sesarnya atau sejajar dengan arah
kemiringan bidang sesarnya n.
Heave adalah jarak pergeseran pada bidang horizontal
Kategori