PROSES TERJADINYA GEMPA BUMI terdahsyat
PROSES TERJADINYA GEMPA BUMI
1. Lempeng Tektonik (Tectonic Plate)
Menurut teori Lempeng Tektonik, lapisan terluar bumi kita terbuat dari suatu
lempengan tipis dan keras yang masing-masing saling bergerak relatif terhadap
yang lain. Gerakan ini terjadi secara terus-menerus sejak bumi ini tercipta hingga
sekarang. Teori Lempeng Tektonik muncul sejak tahun 1960-an, dan hingga kini
teori ini telah berhasil menjelaskan berbagai peristiwa geologis, seperti gempa
bumi, tsunami, dan meletusnya gunung berapi, juga tentang bagaimana
terbentuknya gunung, benua, dan samudra.
Lempeng tektonik terbentuk oleh kerak benua (continental crust) ataupun kerak
samudra (oceanic crust), dan lapisan batuan teratas dari mantel bumi (earth’s
mantle). Kerak benua dan kerak samudra, beserta lapisan teratas mantel ini
dinamakan litosfer. Kepadatan material pada kerak samudra lebih tinggi dibanding
kepadatan pada kerak benua. Demikian pula, elemen-elemen zat pada kerak
samudra (mafik) lebih berat dibanding elemen-elemen pada kerak benua (felsik).
Di bawah litosfer terdapat lapisan batuan cair yang dinamakan astenosfer.
Karena suhu dan tekanan di lapisan astenosfer ini sangat tinggi, batu-batuan di
lapisan ini bergerak mengalir seperti cairan (fluid).
Litosfer terpecah ke dalam beberapa lempeng tektonik yang saling
bersinggungan satu dengan lainnya. Berikut adalah nama-nama lempeng tektonik
yang ada di bumi, dan lokasinya bisa dilihat pada Peta Tektonik.
Pergerakan Lempeng (Plate Movement)
Berdasarkan arah pergerakannya, perbatasan antara lempeng tektonik yang
satu dengan lainnya (plate boundaries) terbagi dalam 3 jenis, yaitu divergen,
konvergen, dan transform. Selain itu ada jenis lain yang cukup kompleks namun
jarang, yaitu pertemuan simpang tiga (triple junction) dimana tiga lempeng kerak
bertemu.
1.
Batas Divergen
Terjadi pada dua lempeng tektonik yang bergerak saling memberai (break
apart). Ketika sebuah lempeng tektonik pecah, lapisan litosfer menipis dan terbelah,
membentuk batas divergen.
2.
Batas Konvergen
Terjadi apabila dua lempeng tektonik tertelan (consumed) ke arah kerak bumi,
yang mengakibatkan keduanya bergerak saling menumpu satu sama lain (one slip
beneath another).
3. Batas Transform
Terjadi bila dua lempeng tektonik bergerak saling menggelangsar (slide each
other), yaitu bergerak sejajar namun berlawanan arah. Keduanya tidak saling
memberai maupun saling menumpu. Batas transform ini juga dikenal sebagai sesar
ubahan-bentuk (transform fault).
Batas Konvergen
Batas konvergen ada 3 macam, yaitu 1) antara lempeng benua dengan
lempeng samudra, 2) antara dua lempeng samudra, dan 3) antara dua lempeng
benua.
1. Konvergen lempeng benua—samudra (Oceanic—Continental)
Ketika suatu lempeng samudra menunjam ke bawah lempeng benua, lempeng
ini masuk ke lapisan astenosfer yang suhunya lebih tinggi, kemudian meleleh. Pada
lapisan litosfer tepat di atasnya, terbentuklah deretan gunung berapi (volcanic
mountain range). Sementara di dasar laut tepat di bagian terjadi penunjaman,
terbentuklah parit samudra (oceanic trench).
2. Konvergen lempeng samudra—samudra (Oceanic—Oceanic)
Salah satu lempeng samudera menunjam ke bawah lempeng samudra lainnya,
menyebabkan terbentuknya parit di dasar laut, dan deretan gunung berapi yang
pararel terhadap parit tersebut, juga di dasar laut. Puncak sebagian gunung berapi
ini ada yang timbul sampai ke permukaan, membentuk gugusan pulau vulkanik
(volcanic island chain).
3. Konvergen lempeng benua—benua (Continental—Continental)
Salah satu lempeng benua menunjam ke bawah lempeng benua lainnya. Karena
keduanya adalah lempeng benua, materialnya tidak terlalu padat dan tidak cukup
berat untuk tenggelam masuk ke astenosfer dan meleleh. Wilayah di bagian yang
bertumbukan mengeras dan menebal, membentuk deretan pegunungan non
vulkanik (mountain range).
Bagaimana Dengan Indonesia?
Negeri kita tercinta berada di dekat batas lempeng tektonik Eurasia dan IndoAustralia. Jenis batas antara kedua lempeng ini adalah konvergen. Lempeng Indo-
Australia adalah lempeng yang menunjam ke bawah lempeng Eurasia. Selain itu di
bagian timur, bertemu 3 lempeng tektonik sekaligus, yaitu lempeng Philipina,
Pasifik, dan Indo-Australia.
Peta Tektonik dan Gunung Berapi di Indonesia. Garis hitam tebal
melambangkan batas antar lempeng tektonik, dan segitiga merah melambangkan
kumpulan gunung berapi.
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, subduksi antara dua lempeng
menyebabkan terbentuknya deretan gunung berapi dan parit samudra. Demikian
pula subduksi antara Lempeng Indo-Australia dan Lempeng Eurasia menyebabkan
terbentuknya deretan gunung berapi yang tak lain adalah Bukit Barisan di Pulau
Sumatera dan deretan gunung berapi di sepanjang Pulau Jawa, Bali dan Lombok,
serta parit samudra yang tak lain adalah Parit Jawa (Sunda).
Lempeng tektonik terus bergerak. Suatu saat gerakannya mengalami
gesekan atau benturan yang cukup keras. Bila ini terjadi, timbullah gempa dan
tsunami, dan meningkatnya kenaikan magma ke permukaan. Jadi, tidak heran bila
terjadi gempa yang bersumber dari dasar Samudra Hindia, yang seringkali diikuti
dengan tsunami, aktivitas gunung berapi di sepanjang pulau Sumatra dan Jawa juga
turut meningkat.
2. 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 berlapislapis yang menyusun permukaan bumi. mungkin batuan memang bisa berlapis dan
bisa patah, bahkan sebelum patah dia terbengkokkan (folding) dulu. Dibawah ini
saya coba memperlihatkan beberapa gambar yang menunjukkan hal tersebut
ternyata ada disekitar kita walau kita jarang memperhatikannya.
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 “ElasticRebound 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 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). Saya tidak akan membahas mengenai hal ini dalam uraian ini
karena mekanisme ketiga jenis gempa tersebut berbeda dan membutuhkan uraian
tersendiri untuk pembahasannyaBagaimana untuk gempa yang di darat?. Konsep
dasarnya sama, itu terjadi karena adanya tekanan atau tarikan dari kondisi tektonik
bumi, kondisi geologi maupun kondisi morfologi.
Maka di darat pun dapat muncul sesar-sesar baru yang terjadi akibat gempa
tektonik maupun akibat proses geologi yang mengakibatkan sesar-sesar baru (sesar
kuarter) apakah itu karena longsor (landslide) maupun karena gempa vulkanik yang
besar, atau proses geologi lainnya.
Bagaimana untuk sesar-sesar yang sudah ada di daratan, seperti sesar
sumatera yang panjang membentang dan terbagi beberapa segmen?, Untuk sesarsesar yang sudah ada di darat, itu akan menjadi zona lemah. Maksudnya adalah
daerah tersebut menjadi daerah rawan gempa dikarenakan batuannya sudah patah,
sehingga bisa bergeser kembali apabila mendapat tekanan maupun tarikan.
Ditambah lagi gempa di daerah sesar bisa dipicu oleh gempa lain yang memberikan
cukup tekanan pada daerah patahan. Aktivitas gempa di Indonesia salah satu yang
paling tingi di dunia, kalau dari pembaca sekalian ada yang menyempatkan diri
berkunjung ke Pusat Gempa Nasional gedung operasional BMG lantai 3 disana dapat
dilihat Peta Seismotektonik Indonesia, dimana menunjukan aktivitas seismik
(kegempaan) di wilayah Indonesia. Dapat dilihat disana bahwa Indonesia memiliki
kerentanan yang tinggi terhadap gempa.
1. Lempeng Tektonik (Tectonic Plate)
Menurut teori Lempeng Tektonik, lapisan terluar bumi kita terbuat dari suatu
lempengan tipis dan keras yang masing-masing saling bergerak relatif terhadap
yang lain. Gerakan ini terjadi secara terus-menerus sejak bumi ini tercipta hingga
sekarang. Teori Lempeng Tektonik muncul sejak tahun 1960-an, dan hingga kini
teori ini telah berhasil menjelaskan berbagai peristiwa geologis, seperti gempa
bumi, tsunami, dan meletusnya gunung berapi, juga tentang bagaimana
terbentuknya gunung, benua, dan samudra.
Lempeng tektonik terbentuk oleh kerak benua (continental crust) ataupun kerak
samudra (oceanic crust), dan lapisan batuan teratas dari mantel bumi (earth’s
mantle). Kerak benua dan kerak samudra, beserta lapisan teratas mantel ini
dinamakan litosfer. Kepadatan material pada kerak samudra lebih tinggi dibanding
kepadatan pada kerak benua. Demikian pula, elemen-elemen zat pada kerak
samudra (mafik) lebih berat dibanding elemen-elemen pada kerak benua (felsik).
Di bawah litosfer terdapat lapisan batuan cair yang dinamakan astenosfer.
Karena suhu dan tekanan di lapisan astenosfer ini sangat tinggi, batu-batuan di
lapisan ini bergerak mengalir seperti cairan (fluid).
Litosfer terpecah ke dalam beberapa lempeng tektonik yang saling
bersinggungan satu dengan lainnya. Berikut adalah nama-nama lempeng tektonik
yang ada di bumi, dan lokasinya bisa dilihat pada Peta Tektonik.
Pergerakan Lempeng (Plate Movement)
Berdasarkan arah pergerakannya, perbatasan antara lempeng tektonik yang
satu dengan lainnya (plate boundaries) terbagi dalam 3 jenis, yaitu divergen,
konvergen, dan transform. Selain itu ada jenis lain yang cukup kompleks namun
jarang, yaitu pertemuan simpang tiga (triple junction) dimana tiga lempeng kerak
bertemu.
1.
Batas Divergen
Terjadi pada dua lempeng tektonik yang bergerak saling memberai (break
apart). Ketika sebuah lempeng tektonik pecah, lapisan litosfer menipis dan terbelah,
membentuk batas divergen.
2.
Batas Konvergen
Terjadi apabila dua lempeng tektonik tertelan (consumed) ke arah kerak bumi,
yang mengakibatkan keduanya bergerak saling menumpu satu sama lain (one slip
beneath another).
3. Batas Transform
Terjadi bila dua lempeng tektonik bergerak saling menggelangsar (slide each
other), yaitu bergerak sejajar namun berlawanan arah. Keduanya tidak saling
memberai maupun saling menumpu. Batas transform ini juga dikenal sebagai sesar
ubahan-bentuk (transform fault).
Batas Konvergen
Batas konvergen ada 3 macam, yaitu 1) antara lempeng benua dengan
lempeng samudra, 2) antara dua lempeng samudra, dan 3) antara dua lempeng
benua.
1. Konvergen lempeng benua—samudra (Oceanic—Continental)
Ketika suatu lempeng samudra menunjam ke bawah lempeng benua, lempeng
ini masuk ke lapisan astenosfer yang suhunya lebih tinggi, kemudian meleleh. Pada
lapisan litosfer tepat di atasnya, terbentuklah deretan gunung berapi (volcanic
mountain range). Sementara di dasar laut tepat di bagian terjadi penunjaman,
terbentuklah parit samudra (oceanic trench).
2. Konvergen lempeng samudra—samudra (Oceanic—Oceanic)
Salah satu lempeng samudera menunjam ke bawah lempeng samudra lainnya,
menyebabkan terbentuknya parit di dasar laut, dan deretan gunung berapi yang
pararel terhadap parit tersebut, juga di dasar laut. Puncak sebagian gunung berapi
ini ada yang timbul sampai ke permukaan, membentuk gugusan pulau vulkanik
(volcanic island chain).
3. Konvergen lempeng benua—benua (Continental—Continental)
Salah satu lempeng benua menunjam ke bawah lempeng benua lainnya. Karena
keduanya adalah lempeng benua, materialnya tidak terlalu padat dan tidak cukup
berat untuk tenggelam masuk ke astenosfer dan meleleh. Wilayah di bagian yang
bertumbukan mengeras dan menebal, membentuk deretan pegunungan non
vulkanik (mountain range).
Bagaimana Dengan Indonesia?
Negeri kita tercinta berada di dekat batas lempeng tektonik Eurasia dan IndoAustralia. Jenis batas antara kedua lempeng ini adalah konvergen. Lempeng Indo-
Australia adalah lempeng yang menunjam ke bawah lempeng Eurasia. Selain itu di
bagian timur, bertemu 3 lempeng tektonik sekaligus, yaitu lempeng Philipina,
Pasifik, dan Indo-Australia.
Peta Tektonik dan Gunung Berapi di Indonesia. Garis hitam tebal
melambangkan batas antar lempeng tektonik, dan segitiga merah melambangkan
kumpulan gunung berapi.
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, subduksi antara dua lempeng
menyebabkan terbentuknya deretan gunung berapi dan parit samudra. Demikian
pula subduksi antara Lempeng Indo-Australia dan Lempeng Eurasia menyebabkan
terbentuknya deretan gunung berapi yang tak lain adalah Bukit Barisan di Pulau
Sumatera dan deretan gunung berapi di sepanjang Pulau Jawa, Bali dan Lombok,
serta parit samudra yang tak lain adalah Parit Jawa (Sunda).
Lempeng tektonik terus bergerak. Suatu saat gerakannya mengalami
gesekan atau benturan yang cukup keras. Bila ini terjadi, timbullah gempa dan
tsunami, dan meningkatnya kenaikan magma ke permukaan. Jadi, tidak heran bila
terjadi gempa yang bersumber dari dasar Samudra Hindia, yang seringkali diikuti
dengan tsunami, aktivitas gunung berapi di sepanjang pulau Sumatra dan Jawa juga
turut meningkat.
2. 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 berlapislapis yang menyusun permukaan bumi. mungkin batuan memang bisa berlapis dan
bisa patah, bahkan sebelum patah dia terbengkokkan (folding) dulu. Dibawah ini
saya coba memperlihatkan beberapa gambar yang menunjukkan hal tersebut
ternyata ada disekitar kita walau kita jarang memperhatikannya.
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 “ElasticRebound 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 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). Saya tidak akan membahas mengenai hal ini dalam uraian ini
karena mekanisme ketiga jenis gempa tersebut berbeda dan membutuhkan uraian
tersendiri untuk pembahasannyaBagaimana untuk gempa yang di darat?. Konsep
dasarnya sama, itu terjadi karena adanya tekanan atau tarikan dari kondisi tektonik
bumi, kondisi geologi maupun kondisi morfologi.
Maka di darat pun dapat muncul sesar-sesar baru yang terjadi akibat gempa
tektonik maupun akibat proses geologi yang mengakibatkan sesar-sesar baru (sesar
kuarter) apakah itu karena longsor (landslide) maupun karena gempa vulkanik yang
besar, atau proses geologi lainnya.
Bagaimana untuk sesar-sesar yang sudah ada di daratan, seperti sesar
sumatera yang panjang membentang dan terbagi beberapa segmen?, Untuk sesarsesar yang sudah ada di darat, itu akan menjadi zona lemah. Maksudnya adalah
daerah tersebut menjadi daerah rawan gempa dikarenakan batuannya sudah patah,
sehingga bisa bergeser kembali apabila mendapat tekanan maupun tarikan.
Ditambah lagi gempa di daerah sesar bisa dipicu oleh gempa lain yang memberikan
cukup tekanan pada daerah patahan. Aktivitas gempa di Indonesia salah satu yang
paling tingi di dunia, kalau dari pembaca sekalian ada yang menyempatkan diri
berkunjung ke Pusat Gempa Nasional gedung operasional BMG lantai 3 disana dapat
dilihat Peta Seismotektonik Indonesia, dimana menunjukan aktivitas seismik
(kegempaan) di wilayah Indonesia. Dapat dilihat disana bahwa Indonesia memiliki
kerentanan yang tinggi terhadap gempa.