MEMAHAMI GELOMBANG SEISMIK GEMPA BUMI

Jenis Gelombang SeismikGelombang seismik ada yang merambat melalui interior bumidisebut sebagai body wave, dan ada juga yang merambat melalui permukaan bumi yang disebut surface wave.Sumber gelombang seismik ada dua yaitu alami dan buatan. Sumber alami terjadi karena adanya gempatektonik, gempa vulkanik danruntuhan/ longsoran, sedangkan buatan menggunakan gangguan yang disengaja.

 Jenis Gelombang Seismik Gelombang seismik ada yang merambat melalui interior bumidisebut sebagai body wave, dan ada juga yang merambat melalui permukaan bumi yang disebut surface wave.Sumber gelombang seismik ada dua yaitu alami dan buatan. Sumber alami terjadi karena adanya gempatektonik, gempa vulkanik danruntuhan/ longsoran, sedangkan buatan menggunakan gangguan yang disengaja.1.Gelombang Badan/ Body WaveGelombang badan adalah gelombang yang menjalar dalam media elastik dan arah perambatannya keseluruh bagian di dalam bumi. Berdasarkan gerak partikel pada media dan arah penjalarannya gelombang dapat dibedakan menjadi gelombang P dan gelombang S.Gelombang P disebut dengan gelombang kompresi/gelombang longitudinal. Gelombang ini memiliki kecepatan rambat paling besar dibandingkan dengan gelombang seismik yang lain, dapat merambat melalui medium padat, cair dan gas.Persamaan dari kecepatan gelombang P adalah sebagai berikut :

 Gelombang S disebut juga gelombang shear/gelombang transversal. Gelombang ini memiliki cepat rambat yanglebih lambat bila dibandingkan dengan gelombang Pdan hanya dapat merambat pada medium padat saja. Gelombang S tegak lurus terhadap arah rambatnya.Persamaan dari kecepatan Gelombang S (adalah sebagai berikut :

 Gambar2.3.Gelombang-S(Elnashai andSarno. 2008)2.Gelombang Permukaan Gelombang permukaan merupakan salah satu gelombang seismik selain gelombang badan. Gelombang ini ada pada batas permukaan medium.Berdasarkan pada sifat gerakan partikel media elastik, gelombang permukaan merupakan gelombang yang kompleks dengan frekuensi yang rendah dan amplitudo yang besar, yang menjalar akibat adanya efek free survacedimana terdapat perbedaan sifat elastik (Susilawati, 2008). Jenis dari gelombang permukaan ada dua yaitu gelombang Reyleighdan gelombang Love.Gelombang Reyleighmerupakan gelombang permukaan yangOrbit gerakannyaelips tegak lurus dengan permukaan dan arah penjalarannya.Gelombang jenis iniadalah gelombang permukaan yang terjadi akibat adanya interferensi antara gelombang tekan dengan gelombang geser secara konstruktif.Persamaan dari kecepatan gelombang Reyleigh(adalah sebagai berikut :

 Gelombang Love merupakan gelombang permukaan yang menjalar dalam bentuk gelombang transversal yang merupakan gelombang S horizontal yang penjalarannya paralel dengan permukaannya (Gadallah and Fisher, 2009).

MEMAHAMI KEJADIAN GEMPA BUMI

Apa itu gempa bumi.

Gempa bumi merupakan hasil tenaga yang dilepaskan secara mengejut disebabkan perubahan dalam kerak bumi. Perubahan ini menyebabkan tanah bergegar and menghasilkan gegaran yang bergerak keluar daripada titik tumpu gempa. Titik tumpu merupakan lokasi “punca” di dalam tanah di mana tenaga gempa bumi dibebaskan. Lokasi di atas tanah pada titik tumpu gempa bumi dikenali sebagai ‘epicenter‘.

 

 

Gempa bumi lebih kerap dijumpai di kawasan pinggiran plak tetonik, di mana pergeseran antara kepingan kerak bumi atau letupan gunung berapi akan menyebabkan peralihan tanah yang besar. Peralihan tanah yang besar secara mengejut ini akan menyebabkan berlakunya gempa bumi. Antara kawasan yang kerap mengalami gempa bumi adalah sekitar Cincin Api Pasifik. “Pacific Ring of Fire”. Lingkaran Cincin Api Pasifik merupakan sempadan pertembungan antara dua plak tektonik. Negara Indonesia yang merupakan jiran Malaysia, turut mempunyai beberapa gunung berapi yang aktif dan kawasan yang berhampiran gunung berapi sering turut mengalami gempa bumi.

Punca gempa bumi.

Gempa bumi terhasil oleh proses alam semulajadi mengejut seperti letupan gunung berapi, dan hentaman meteor. Bagaimanapun gempabumi kebanyakannya disebabkan oleh pembebasan mengejut tekanan yang terkumpul dalam tempoh panjang dalam batu jauh di bawah permukaan bumi. Tekanan ini mungkin berpunca daripada pergerakan plat tetonik sepanjang garis rekahan, dan lantunan glasiar yang dikenali sebagai “isostatic”.

 

Kerak bumi boleh membengkok dan berlipat. Ketika proses ini berlaku, batu-batan yang keras akan pecah kepada blok sepanjang zon lemah. Apabila dua bahagian batu berselisih secara melintang atau menegak, pergerakan ini dikenali sebagai “faulting”. “Faulting” boleh berlaku pada skala yang kecil atau berskala besar. “Faulting” pada skala kecil biasanya berlaku jauh di bawah tanah dan tidak kelihatan ketara pada permukaan bumi.

Lantunan “Iisostatic” merupakan satu lagi punca gempa bumi.  Lantunan “Iisostatic” merujuk kepada tanah yang terbenam ditindih lapisan air batu yang tebal dan berat, melantun naik semula disebabkan lapisan air batu yang terkumpul di bahagian atas telah cair atau beralih. Pergerakan lantunan “Iisostatic” akan terus berlaku, menyebabkan gempa bumi sehinggalah selagi tekanan sekata tercapai pada kerak bumi.

Gempabumi juga boleh disebabkan oleh aktiviti manusia seperti pembinaan empangan yang berskala besar. Jumlah isipadu air yang terkumpul menyebabkan tekanan tinggi pada lapisan bumi di dasar empangan menyebabkan berlakunya lantunan “Iisostatic” yang menyebabkan berlakunya gempa bumi sehinggalah tekanan sekata tercapai pada kerak bumi.

Bagaimana gempa bumi diukur?

Gegaran seismic yang dihasilkan oleh gempa bumi direkodkan oleh satu peralatan khas yang dipanggil “seismograf”. Bacaan daripada 3 seismograf paling minima yang terletak pada lokasi yang berlainan mesti di ukur untuk menentukan titik tumpu gempa bumi. Bacaan seismograf juga boleh digunakan untuk menentukan saiz gempa bumi.

Saiz gempa bumi yang di ukur dengan seismograf diberikan menurut skala Richter.  Skala Richter merupakan ukuran logarithmik. Ini bererti gegaran bersaiz 3 skala Richter mempunyai 10 kali ganda lebih kuat berbanding gempa bumi yang bersaiz 2 skala Richter.

Kekuatan gempa bumi boleh di ukur mengikut definasi atau pengalaman manusia dengan menggunakan skala Mercalli yang diubahsuai.  Skala Mercalli yang diubahsuai mengukur gempa berdasarkan jumlah kerosakan pada bangunan dan kemusnahan harta benda.

Gempa bumi yang berlaku di dasar laut juga mampu menghasilkan gelombang air laut yang besar yang dikenali sebagai “tidal wave” atau “tsunami”. Gelombang ombak besar tsunami ini akan menghentam kampung atau bandar berhampiran dengan laut dan mengakibatkan kerosakan dan kehilangan jiwa yang besar.

Langkah berjaga-jaga.

Bagi mereka yang tinggal berhampiran dengan kawasan gempa bumi,  mereka perlu mengambil langkah berjaga-jaga untuk menghadapi gempa bumi. Bangunan, jambatan, dan  empangan yang baru dibina hendaklan mengambil kira untuk menghadapi gempa bumi. Sesetengah bangunan tahan gempa yang dibina mempunyai lapik getah yang besar untuk menyerap gegaran. Sementara sebuah jambatan di Greek direka mempunyai tiang yang teramat besar dan berat bagi menyerap kesan gegaran tanpa runtuh.
 

Penduduk di kawasan gempa juga perlu mempunyai perancangan awal dan menyimpan peralatan kecermasan seperti lampu picit, bekalan makanan, air, dan bekalan perubatan. Mereka juga dilatih agar tahu apa yang di buat apabila menghadapi gempa bumi. Murid-murid perlu dilatih untuk mencari tempat perlindungan seperti berlindung di bawah meja sekiranya tidak sempat mengosongkan bangunan. Mereka yang bekerja di bangunan tinggi mesti dilatih untuk mengosongkan bangunan dengan pantas sekiranya terdapat amaran mengenai gempa bumi.

Dengan segala latihan dan peralatan yang disediakan, tiada sesiapa pun dapat mengatakan bahawa mereka telah bersedia untuk berhadapan dengan gempa bumi. Gempa bumi merupakan bencana yang berlaku secara tiba-tiba dan manusia hanya dapat bersedia sebaik mungkin dan berharap yang terbaik akan berlaku apabila sesuatu gempa bumi melanda.

 

MEMAHAMI JENIS GUNUNG BERAPI DAN LETUSANYA

Jenis-jenis Gunung Berapi

 

Terdapat banyak sekali gunung api di dunia, namun, secara umum, terdapat dua metode klasifikasi gunung api, yaitu bentuk dari gunung tersebut dan jenis letusannya. Bentuk gunung api lebih sering digunakan oleh geografer karena mendeskripsikan bentang alam sedangkan jenis letusan lebih sering digunakan oleh vulkanolog.
Kali ini kita akan membahas mengenai dua klasifikasi gunung berapi yang dapat digunakan untuk menentukan jenis apa gunung api tersebut. Simak dibawah ini!

Bentuk Gunung Api

 

Rekahan/Fissure

Rekahan di Hawaii, di sekitar Gunung Kilauea

Ketika dua lempeng bergerak saling menjauh, akan terdapat zona rekahan di tengah kedua lempeng tersebut. Lava dapat keluar menuju permukaan bumi lewat rekahan tersebut. Pada gunung seperti ini, lava yang keluar umumnya bersifat basaltik. Lava basaltik akan cenderung membuat plato dan mengalir ke tempat rendah, sehingga tidak akan menciptakan puncak gunung api.
Hasil dari fenomena ini dapat dilihat di Irlandia Utara, Skotlandia, Islandia, dan Greenland, ketika lempeng Eurasia dan Amerika utara mulai bergerak saling menjauh. Pendinginan lava yang lambat menciptakan bentukan kekar kolom yang dapat menjadi daya tarik wisata, contohnya adalah pada Giants Causeway di Irlandia Utara.
Contoh dari gunung berbentuk rekahan adalah gunung Heimaey yang memiliki rekahan sepanjang 2 km dan gunung Laki di Islandia yang memiliki rekahan sepanjang 30 km.

sai/Shield

Ilustrasi Gunung Api Perisai

Pada gunung api perisai, lava keluar menuju permukaan bumi dari sebuah lubang sentral sebelum menyebar dan mendingin. Karena lava yang keluar berjenis basaltik, lava tersebut dapat menyebar pada area yang luas sebelum akhirnya mendingin. Oleh karena itu, terbentuklah lereng yang panjang dan landai serta berlapis dari hasil aliran lava terdahulu.

Ilustrasi Gunung Api Perisai

Gunung api perisai umumnya dapat ditemukan di area hotspot atau area dengan lava basaltis. Contoh gunung api perisai adalah gunung Mauna Loa dan gunung Kilauea di Hawaii.

Kubah Lava/Dome

Ilustrasi Gunung Api Dome

Berbeda dengan lava basaltik, lava andesitik atau granitik bersifat sangat kental dan cepat membeku jika terkena udara. Lava seperti ini menciptakan gunung dengan karakteristik lereng yang terjal dan berbentuk cembung.

Struktur Internal Gunung Api Kubah

Contoh ekstrim dari gunung seperti ini adalah Gunung Pelee dimana lava membeku saat sedang bergerak menaiki pipa vulkanik, sehingga tercipta volcanic spine/Volcanic plug.

Cinder Cone

Ilustrasi Gunung Cinder Cone

Gunung api cinder cone adalah bentuk gunung api yang paling sederhana. Gunung ini tercipta ketika terjadi penumpukan cinder atau material piroklastik yang berulang kali pada lereng gunung. Gunung ini umumnya tidak mengeluarkan lava cair sehingga material penyusun kerucut gunungnya murni material piroklastik.
Contoh dari gunung cinder cone adalah Gunung Paricutin di Mexico.

Komposit/Stratovolcano

Ilustrasi Gunung Komposit

Gunung api strato tercipta ketika ada perlapisan antara material piroklastik dan lava yang membentuk lereng gunung. Gunung api strato umumnya memiliki lereng yang terjal dengan kerucut simetris. Banyak gunung-gunung terkenal di dunia yang merupakan gunung strato.
Contoh gunung strato adalah Gunung Etna, Gunung Fuji, Gunung Cotopaxi, Gunung Rainier, Gunung Hood, dan Gunung St. Helens.

Ilustrasi Evolusi Gunung Komposit

A. Magma naik lewat pipa magma utama gunung dan keluar di permukaan bumi lewat suatu letusan. Magma ini menyebar dan mendingin menciptakan dasar dari struktur kerucut gunung.
B. Seiring dengan berlangsungnya aktivitas vulkanisme, kerucut gunung semakin membesar dan melebar karena diberikan material tambahan. Aliran lava menciptakan plateau pada dasar dari gunung tersebut.
C. Saat aktivitas vulkanisme berkurang, pelapukan dan erosi mulai mengikis kerucut gunung api. Setelah ribuan tahun, mayoritas gunung api telah terkikis sehingga hanya tersisa volcanic plug yang resisten.
D. Seiring dengan berjalannya waktu, seluruh gunung api dan kerucutnya telah hilang dikikis erosi. Yang tersisa hanyalah volcanic plug dan mesa vulkanis terisolasi di beberapa tempat. Yang tadinya merupakan bentang alam vulkanik kini sudah tidak dapat dibedakan dengan bentang alam dataran rendah lainnya.

Kaldera

Ilustrasi Gunung Api Kaldera

Ketika tekanan yang ada pada gunung berapi sudah sangat besar, terjadilah letusan besar yang mengosongkan dapur magma dan dapat menghancurkan bagian atas kerucut gunung api. Hal ini menyebabkan lereng gunung runtuh sehingga terbentuklah bukaan dengan diameter beberapa kilometer. Fenomena ini dikenal sebagai gunung api kaldera.

Ilustrasi Kaldera Gunung Krakatau

Contoh gunung api dengan bentuk kaldera adalah Gunung Thera/Santorini dan Gunung Krakatau. Pada kedua gunung ini, kaldera yang ada telah dibanjiri oleh air laut dan erupsi susulannya membentuk gunung lain di sekitar kalderanya. Contoh lain dari gunung api kaldera adalah Gunung Toba dan Gunung Yellowstone.

Jenis Letusan

Dapat dilihat pada grafik diatas bahwa semakin ke kanan, semakin tinggi eksplosivitas dari letusan gunung dan semakin kental pula lava yang terlibat.

Magmatik

Icelandic

Pada letusan jenis ini, lava mengalir dari rekahan di permukaan bumi. Lava yang terlibat dalam letusan ini adalah lava basaltik sehingga lava tersebut memiliki kekentalan rendah.

Hawaiian

Letusan ini sama seperti letusan icelandic, bersifat tenang dan mengeluarkan lava basaltik. Pada letusan hawaiian, lava dikeluarkan dari sebuah lubang sentral yaitu volcanic vent.

Strombolian

Tipe letusan ini memiliki karakteristik letusan skala kecil yang tidak merusak namun sangat sering terjadi.

Vulcanian/Vesuvian

Tipe letusan ini mirip dengan strombolian, namun memiliki letusan dengan daya hancur yang lebih tinggi, skala lebih besar, serta frekuensi yang lebih jarang.
Tipe letusan vesuvian memiliki kesamaan dengan letusan gunung vesuvius di Itali. Letusan ini mirip dengan vulcanian hanya saja memiliki daya hancur yang lebih tinggi lagi. Letusan ini umumnya terjadi ketika gunung aktif kembali setelah mengalami periode dormansi.

Krakatoan

Letusan krakatoan memiliki karakteristik letusan besar yang dapat menghancurkan kerucut gunung api. Letusan ini umumnya menciptakan gunung api kaldera.

Pelean

Letusan pelean memiliki karakteristik letusan besar dengan aliran piroklastik. Nuee Ardente atau wedhus dapat saja menyertai material piroklastik paska letusan pelean.

Plinian

Letusan disebut sebagai tipe plinian ketika banyak lava dan material piroklastik yang dilontarkan dalam letusan tersebut.

Hidro-Magmatik

Letusan hidro-magmatik terjadi ketika ada interaksi antara lava dengan air. Interaksi ini dapat terjadi dalam beberapa lingkungan seperti

• Gunung bawah laut dimana tekanan air yang tinggi menurunkan tingkat eksplosifitas letusan, lava yang terbentuk adalah pillow lava
• Lava mengalir ke laut, kondisi ini terjadi di gunung Kilauea Hawaii
• Daerah dengan permukaan air dangkal, contoh letusan ini adalah di Gunung Surtsey Inggris atau Danau Taal di Filipina
• Daerah subglasial seperti gunung Vatnajokull di Islandia
• Daerah dimana magma mengalami kontak dengan air tanah seperti gunung Ukinrek di Alaska.

Letusan paling eksplosif terjadi ketika air meliputi 25-30% dari material letusan.