litosfer 3

X
geografi
LITOSFER III
Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, kamu diharapkan memiliki kemampuan berikut.
1.
Memahami pengertian seisme.
2.
Memahami proses perambatan gelombang gempa.
3.
Memahami alat pencatat gempa dan dampak gempa.
4.
Memahami jenis gempa.
5.
Memahami tenaga eksogen.
I.
SEISME
a.
Pengertian Seisme
Seisme (gempa) adalah getaran pada kulit Bumi akibat tenaga dari dalam bumi. Ilmu yang
mempelajari tentang gempa adalah seismologi.
b.
Istilah-Istilah dalam Gempa
1.
Hiposentrum: sumber gempa.
2.
Episentrum: titik atau garis di permukaan Bumi yang tegak lurus dengan hiposentrum
sehingga getarannya paling kuat dan kerusakannya paling parah.
3.
Episentral: jarak episentrum–stasiun gempa.
4.
Isoseista: garis di peta yang menghubungkan tempat-tempat dengan kekuatan
gempa yang sama.
1
Kela
s
K T SP & K-13
5.
Homoseista: garis di peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mengalami
gempa (gelombang primer) pada waktu yang sama.
6.
Pleistoseista: garis di peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mengalami
gempa terkuat dengan kerusakan terparah. Pleistoseista mengelilingi episentrum
dan merupakan isoseista yang pertama.
Gambar istilah-istilah dalam gempa (ilustrasi ulang dari sumber: 1000 Things About Planet Earth,
2000)
c.
Proses Perambatan Gelombang Gempa
Getaran gempa merambat dari hiposentrum, lalu menyebar ke segala arah dalam wujud
gelombang. Gelombang gempa terdiri dari sebagai berikut.
1.
Gelombang primer (longitudinal)
•
Gelombang yang merambat dari hiposentrum ke segala arah.
•
Gelombang yang pertama kali tercatat oleh seismograf.
•
Gelombang yang pertama kali kita rasakan.
•Disebut gelombang longitudinal karena arah getaran sama dengan arah
rambatannya (longitudinal = membujur).
2.
Gelombang sekunder
•
Gelombang yang mengikuti gelombang primer, beberapa menit kemudian.
•
Disebut gelombang transversal karena arah getaran tegak lurus dengan arah
rambatan (transversal = melintang).
2
3.
Gelombang panjang (permukaan)
•
Gelombang yang merambat dari episentrum secara horizontal.
•
Gelombang ini menimbulkan kerusakan di permukaan Bumi.
Keterangan:
H : hiposentrum
E : episentrum
: gelombang primer (longitudinal)
d.
: gelombang sekunder (transversal)
Alat Pencatat Gempa
Alat pencatat gempa adalah seismograf. Seismograf mencatat arah getaran gempa dan
waktu getarannya. Jenis-jenis seismograf, antara lain sebagai berikut.
1.
Seismograf horizontal
Alat ini mencatat getaran gempa dengan arah horizontal.
2.
Seismograf vertikal
Alat ini mencatat getaran gempa dengan arah vertikal.
Stasiun gempa menggunakan dua seismograf horizontal yang dipasang dengan arah
barat-timur dan utara-selatan, serta satu seismograf vertikal. Hasil catatan seismograf
disebut seismogram.
Gambar (dari kiri ke kanan) seismograf horizontal, seismograf vertikal, dan seismograf dengan
seismogram (ilustrasi ulang dari sumber Hamparan Dunia Ilmu Time Life, Geologi dan Perubahan, 1996; iacb.cz)
3
e.
Dampak Gempa
1.
Permukaan tanah retak.
2.
Bangunan roboh.
3.
Jembatan ambruk.
4.
Jalan terputus.
5.
Kebakaran karena konslet listrik.
6.
Tanggul jebol.
7.
Tanah longsor.
8.
Tsunami.
9.
Korban harta benda dan nyawa.
Gambar tanah retak (Sumber: provelopassion.com)
f.
Jenis Gempa Berdasarkan Intensitasnya
1.
Makroseisme
Makroseisme yaitu gempa dengan intensitas besar sehingga dapat diketahui atau
dirasakan tanpa alat (seismograf ).
2.
Mikroseisme
Mikroseisme yaitu gempa dengan intensitas kecil sehingga hanya dapat diketahui
atau dirasakan dengan menggunakan alat (seismograf ).
4
g.
h.
i.
j.
Jenis Gempa Berdasarkan Penyebabnya
1.
Gempa tektonik
Gempa yang disebabkan oleh pergeseran atau dislokasi permukaan Bumi. Gempanya
kuat, cakupan wilayahnya luas, dan mencapai sekitar 92% dari seluruh gempa yang
terjadi di permukaan Bumi. Gempa tektonik merupakan awal terbentuknya danau
tektonik.
2.
Gempa vulkanik
Gempa yang disebabkan oleh letusan gunung api. Dirasakan sebelum, saat, dan
setelah letusan. Gempanya sedang, cakupan wilayahnya lebih sempit, dan mencapai
sekitar 7% dari seluruh gempa. Gempa vulkanik merupakan awal terbentuknya
danau vulkanik.
3.
Gempa runtuhan
Gempa runtuhan disebut juga gempa guguran dan gempa terban. Disebabkan
oleh runtuhnya tanah (longsor), runtuhnya atap gua atau terowongan tambang,
peledakan batuan dalam pembuatan jalan tembus di pegunungan, pemancangan
paku bumi dalam pembuatan tiang pancang beton, atau uji coba nuklir bawah
tanah. Gempanya lemah, cakupan wilayahnya sempit, dan mencapai sekitar 1% dari
seluruh gempa.
Jenis Gempa Berdasarkan Letak Episentrumnya
1.
Gempa darat
Letak episentrumnya di daratan.
2.
Gempa laut
Letak episentrumnya di dasar laut.
Jenis Gempa Berdasarkan Bentuk Episentrumnya
1.
Gempa sentral
Episentrumnya berbentuk titik.
2.
Gempa linier
Episentrumnya berbentuk garis.
Jenis Gempa Berdasarkan Kedalaman Hiposentrumnya
1.
Gempa dangkal
Kedalaman hiposentrumnya <100 km. Mencapai sekitar 85% dari seluruh gempa.
2.
Gempa sedang (intermedier)
Kedalaman hiposentrumnya 100–300 km.
5
k.
3.
Gempa dalam
Kedalaman hiposentrumnya >300 km.
Skala Gempa
Skala gempa digunakan untuk mengetahui intensitas (kekuatan) getaran gempa. Ada tiga
jenis skala gempa dengan intensitas sebagai berikut.
1. Skala Richter
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-
-
2. Skala Mercally
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
I
II
III
IV
V
VI
VII
3. Skala Omori
Skala Richter dan skala Mercally digunakan di Indonesia karena gempa di Indonesia sangat
beragam dari yang paling lemah sampai terkuat. Skala Omori digunakan di Jepang karena
gempa di Jepang sangat kuat.
Klasifikasi intensitas getaran gempa pada skala Richter skala Mercally dapat dilihat di tabel
berikut.
Tabel Skala Richter
Kekuatannya
Klasifikasi Umum
0-3
Goncangan kecil
3-4
Gempa kecil
4-5
Gempa keras
5-6
Gempa merusak
6-7
Gempa destruktif
7-8
Gempa besar
>8
Bencana nasional
Sumber: Kamus Lengkap Geografi, 2008
Tabel Skala Mercally
Ukuran
Keterangan
I
Direkam hanya oleh seismograf.
II
Getaran hanya dirasakan oleh masyarakat di sekitar pusat gempa.
III
Getaran dirasakan oleh beberapa orang.
6
IV
Getaran akan dirasakan oleh banyak orang. Porselin dan barang pecah belah
berkerincing dan pintu berderak.
V
Binatang ketakutan dan bangunan mulai bergoyang. Banyak orang akan
bangun dari tidurnya.
VI
Benda-benda mulai berjatuhan dari rak.
VII
Banyak orang cemas, keretakan pada dinding dan jalan.
VIII
Pergesaran barang-barang di rumah.
IX
Kepanikan meluas, tanah longsor, banyak atap dan dinding yang roboh.
X
Banyak bangunan rusak, lebar keretakan di dalam tanah mencapai hingga
1 meter.
XI
Keretakan dalam tanah makin melebar, banyak tanah longsor dan batu yang
jatuh.
XII
Hampir sebagian besar bangunan hancur, terjadi perubahan radikal pada
permukaan tanah.
Sumber: id.wikipedia.org
l.
Menentukan Pusat Gempa
Ada dua cara untuk mengetahui lokasi pusat gempa (episentrum).
1.
Menggunakan Homoseista dari tiga stasiun BMKG
Caranya sebagai berikut.
•
Menyiapkan peta.
•
Menentukan lokasi ketiga stasiun BMKG.
•
Menghubungkan ketiga lokasi dalam satu homoseista.
•
Menarik garis sumbu.
•
Lokasi pusat gempa (episentrum) terletak pada perpotongan kedua sumbu.
Contoh:
B
A
E
7
C
Keterangan:
A: Stasiun BMKG, mencatat gelombang primer pada pukul 21.30.45.
B: Stasiun BMKG, mencatat gelombang primer pada pukul 21.30.45.
C: Stasiun BMKG, mencatat gelombang primer pada pukul 21.30.45.
E: Episentrum (pusat gempa).
2.
Menggunakan tiga jarak episentral dari tiga stasiun BMKG
Ketiga jarak episentral tersebut dijadikan radius lingkaran. Episentrum (pusat gempa)
terletak pada perpotongan ketiga lingkaran tersebut. Jarak episentral dihitung
dengan menggunakan Rumus Laska:
∆ = {( S − P ) − 1} × 1 megameter
∆
S – P : selisih waktu gelombang sekunder dengan gelombang primer dalam satuan
menit.
1
: jarak episentral (jarak episentrum-stasiun BMKG)
: 1 menit
1 megameter : 1.000 km.
Contoh:
•
Di stasiun BMKG A, gelombang primer tercatat pukul15.02 dan gelombang
sekunder pukul 15.04. Maka, jarak episentral adalah:
{(15.04 − 15.02 ) − 1} ×1.000 km
= ( 2 − 1) × 1.000 km
=1× 1.000 km = 1.000 km
•
Di stasiun BMKG B, gelombang primer tercatat pukul 15.03.10 dan gelombang
sekunder pukul 15.05.25. Maka, jarak episentral adalah:
{(15.05.25 − 15.03.10 ) − 1} ×1.000 km
= ( 2.15 − 1) × 1.000 km
=1.15 × 1.0
000 km
=1,25 × 1.000 km = 1.250 km.
•
Di stasiun BMKG C, gelombang primer tercatat pukul 15.03.20 dan gelombang
sekunder pukul 15.06.50. Maka, jarak episentral adalah:
{(15.06.50 − 15.03.20 ) − 1}×1.000 km
= ( 3.30 − 1) × 1.000 km
=2.30 × 1.0
000 km
=2,5 × 1.000 km = 2.500 km.
8
E
0 km
1.25
0 km
B
km
2.500
A
1.00
C
Keterangan:
A, B, C : stasiun BMKG
E : episentrum (pusat gempa)
J.
TENAGA EKSOGEN
Tenaga eksogen adalah tenaga yang berasal dari luar Bumi. Tenaga eksogen meliputi
pelapukan, pengikisan, tanah bergerak (mass wasting/mass movement), dan pengendapan
(sedimentasi). Keempat tenaga eksogen tersebut disebabkan oleh radiasi matahari, air,
gletser, angin, dan makhluk hidup.
a.
Pelapukan
Pelapukan adalah proses penghancuran massa batuan dari bentuk gumpalan menjadi
butiran yang lebih kecil. Pelapukan terjadi pada lapisan kulit bumi bagian luar akibat
pengaruh suhu udara, air atau organisme. Pelapukan dibedakan menjadi tiga jenis, antara
lain sebagai berikut.
1.
Pelapukan fisis (mekanis)
Pelapukan fisis adalah proses penghancuran batuan dari batuan besar menjadi
batuan yang ukurannya lebih kecil, tanpa mengubah struktur kimiawi batuan asal.
Contoh: batuan koral → kerikil koral → pasir koral → debu koral.
Faktor penyebab pelapukan fisis adalah sebagai berikut.
•
Perbedaan suhu yang besar
Pelapukan karena faktor ini dominan terjadi di daerah gurun karena amplitudo
suhu di gurun sangat tinggi, siang sangat panas mencapai 49°C dan malam
sangat dingin mencapai 4°C. Suhu yang sangat panas membuat batuan
mengembang, dan suhu yang sangat dingin membuat batuan mengerut.
Pengembangan dan pengerutan batuan secara berulang-ulang menyebabkan
batuan retak, lalu terbelah, kemudian pecah, dan akhirnya hancur.
9
Setelah sekian waktu batuan akan pecah
Gambar pelapukan batuan secara mekanis (ilustrasi ulang dari sumber: Geography
Essentials 3, Logman, 2001)
Gambar hancurnya batuan karena adanya perbedaan suhu siang dan malam
yang mencolok dan terus-menerus terjadi merupakan contoh pelapukan fisis
atau mekanis (Sumber: menihek.ca)
•
Pembekuan air di celah-celah batuan
Pelapukan karena faktor ini dominan terjadi di daerah salju atau daerah es. Pada
siang hari salju mencair dan mengisi celah-celah batuan. Di musim panas makin
banyak salju yang mencair dan meresap ke celah-celah batuan. Sebaliknya
10
pada malam hari air di celah-celah batuan membeku. Di musim dingin jika
suhu turun sangat rendah, pembekuan terjadi dengan hebat sehingga air di
atas batuan ikut membeku. Air yang membeku mengalami pemuaian volume
dan menimbulkan tekanan pada batuan. Akibatnya batuan bertambah besar,
kemudian retak, lalu terbelah, selanjutnya pecah dan akhirnya hancur.
•
Pengkristalan air garam
Pelapukan karena faktor ini dominan terjadi di daerah pantai tropis. Pada saat
pasang, air laut naik ke pantai dan menghantam batuan pantai. Oleh karena air
laut mengandung garam, pada suhu tinggi air akan menguap dan garamnya
mengkristal. Kristal-kristal garam yang berbentuk tajam akan memecah batuan
menjadi kerikil dan pasir.
•
Longsor lahan
Pada saat terjadi longsoran, massa batuan dari lereng bagian atas akan meluncur
ke bawah dan menimpa batuan di dasar lereng. Hantaman batuan dari atas
yang berulang-ulang mengakibatkan batuan yang ditimpanya retak dan pecah
menjadi butiran batu yang ukurannya lebih kecil.
2.
Pelapukan kimiawi (dekomposisi)
Pelapukan kimiawi adalah proses penghancuran batuan disertai dengan perubahan
struktur kimiawi batuan asal. Dominan terjadi di daerah tropis, khususnya di daerah
karst yang berlitologi kapur. Pelapukan kimiawi disebabkan oleh air hujan. Oleh
karena air hujan mengandung zat asam arang (CO2) dan zat asam amoniak, maka
daya pelarutannya tinggi.
Pelapukan kimiawi berlangsung sebagai berikut.
•
Di Indonesia, batuan terkena curah hujan yang tinggi dari waktu ke waktu
sehingga mengalami pelapukan.
•
Di daerah kapur, air hujan meresap ke dalam batuan kapur sehingga retak
(berongga-ronga) dan disebut ‘karst’. Retakan (rongga-rongga) pada batu
kapur disebut ‘diaklas’ (ponor).
•
Air hujan yang terus-menerus masuk ke dalam diaklas menyebabkan diaklas
melebar dan membentuk corong yang disebut ‘dolina’.
•
Jika dasar dolina tersumbat oleh endapan tanah terra rossa (endapan liat merah
sisa batuan kapur yang tidak larut oleh air hujan), maka air hujan yang jatuh
akan menggenang dan membentuk danau kapur yang disebut ‘lokva’.
•
Jika dasar dolina tidak tersumbat oleh tanah terra rossa, maka diaklas di dasar
dolina akan membentuk saluran yang menembus ke bawah lapisan kapur. Air
11
hujan yang masuk akan membentuk saluran air. Jika saluran dari dua dolina
saling berhubungan, akan terbentuk ‘sungai bawah tanah’.
•
Diaklas juga membentuk lubang di bawah tanah yang makin lama semakin
besar dan membentuk ‘gua kapur’.
•
Rembesan air kapur dari diaklas menetes di dasar gua dan membeku menjadi
‘stalagmit’. Sebagian rembesan membeku di langit-langit gua membentuk
‘stalaktit’. Jika stalagmit makin naik dan stalaktit semakin turun, maka keduanya
akan menyatu menjadi ‘tiangan’.
•
Batu kapur yang mencair karena terkena air hujan disebut karen.
stalaktit
stalaGMIT
Gambar pelapukan kimiawi di daerah karst menghasilkan stalaktit dan stalagmit
(Sumber: www.info.com)
3.
Pelapukan organis (biologis)
Pelapukan organis adalah proses penghancuran batuan akibat kegiatan organisme,
yaitu manusia, hewan, dan tumbuhan. Pelapukan organis berlangsung sebagai
berikut.
•
Manusia mengeruk bukit, mengangkat dan mengangkut batuan, melempar
batuan ke dalam tumpukannya, menginjak-injak batuan atau memecah batuan
menjadi kerakal dan kerikil.
•
Hewan seperti tikus, semut, cacing, dan serangga tanah mengerat atau
melubangi batuan sehingga batuan retak dan hancur.
•
Akar tumbuhan menembus batuan, cendawan dan lumut menempel dan
mengisap makanan dari batuan secara terus-menerus sehingga batuan lapuk.
12
Gambar pelapukan organis (biologis) (Sumber: coolgeography.co.uk)
13