Bab . Fenomena Gempa . Pendahuluan Geofisika adalah bidang
advertisement
Bab . Fenomena Gempa . Pendahuluan Geofisika adalah bidang ilmu yang mempelajari fenomenafenomena fisik yang yang berhubungan dengan kebumian. Seismologi adalah cabang dari ilmu geofisika yang mempelajari mekanisme terjadinya gempa serta gelombang seismik yang ditimbulkannya, sedangkan orang yang mempelajari seimologi disebut seimolog. Dari sudut pandang rekayasa bangunan, seimologi diharapkan dapat memberikan data atau informasi yang akurat untuk memperkirakan pengaruh gempa yang perlu dipertimbangkan pada perancangan struktur bangunan. Seimologi juga memberikan konstribusi yang penting bagi kita untuk dapat memahami struktur bagian dalam dari bumi. Kerusakan yang dapat ditimbulkan gempa tergantung dari besar magnitude dan lamanya gempa, atau banyaknya getaran yang terjadi. Desain struktur dan material yang digunakan untuk konstruksi bangunan, juga akan berpengaruh terhadap intensitas kerusakan yang terjadi. Tingkat kekuatan gempa bervariasi mulai dari getaran yang ringan, sedang, sampai getaran kuat yang dapat dirasakan sampai ribuan kilometer. Gempa dapat menyebabkan perubahan bentuk dari permukaan bumi, menyebabkan runtuhnya struktur bangunan, atau menyebabkan terjadinya gelombang pasang yang besar tsunami. Akibat kerusakan yang ditimbulkan oleh gempa akan menyebabkan jatuhnya korban jiwa dan kerugian harta benda dalam jumlah yang banyak. Di seluruh dunia, gempa dapat terjadi ratusan kali setiap harinya. Suatu jaringan alat seismograph alat untuk mencatat pergerakan tanah akibat gempa yang terpasang di seluruh dunia, mendeteksi sekitar juta gempa ringan terjadi setiap tahunnya. Gempa sangat kuat great earthquake seperti yang terjadi pada di Alaska yang mengakibatkan kerugian jutaan dollar, terjadi sekali dalam beberapa tahun. Gempagempa kuat major earthquake seperti yang terjadi di Loma Prieta, California pada dan di Kobe, Jepang pada , dapat terjadi kali setiap tahunnya. Gempa kuat juga dapat menyebabkan banyak kerugian materi dan korban jiwa. Dalam tahun terakhir, gempa telah menyebabkan jutaan korban jiwa di seluruh dunia, termasuk korban saat terjadi gempa TangShan di Cina pada . Gempa juga mengakibatkan kerugian properti dan kerusakan struktur. Persiapanpersiapan yang memadai seperti pendidikan atau sosialisasai mengenai bahaya gempa, perancangan Fenomena Gempa II keselamatan saat terjadi gempa, perkuatan struktur bangunan yang sudah berdiri dan desain struktur bangunan tahan gempa, dapat mengurangi jumlah korban jiwa dan kerusakan infrastruktur yang disebabkan oleh gempa. . Interior Bumi Seismolog juga mempelajari gempa untuk mengungkap lebih jauh mengenai struktur bagian dalam interior dari bumi. Gempa memberikan kesempatan bagi ilmuwan untuk melakukan observasi bagaimana bagian dalam dari bumi merespon ketika gelombang gempa melewatinya. Mengukur kedalaman dan struktur geologi di dalam bumi dengan menggunakan gelombang gempa adalah lebih sulit dibandingkan dengan mengukur jarak pada permukaan bumi. Dengan menggunakan gelombang gempa, seismolog mendapatkan gambaran mengenai susunan dari interior bumi yang terdiri dari bagian, yaitu permukaan bumi crust, selimut bumi mantle, inti bagian dalam inner core dan inti bagian luar outer core. Susunan bagian dalam bumi diperlihatkan pada Gambar Gambar . Susunan struktur bagian dalam bumi Studi yang intensive terhadap gempa dimulai pada akhir abad ke , dimana pada saat itu mulai banyak dipasang jaringan alat seismogragh untuk melakukan observasi di seluruh dunia. Pada , ilmuwan mendapatkan cukup banyak seismogram gempa yang mengindikasikan bahwa gelombang gempa P dan S telah menjalar jauh sampai ke dalam bumi. Dengan mempelajari perilaku perambatan gelombang gempa P dan S ini, seismolog menemukan suatu struktur lapisan geologi yang besar di bagian dalam bumi. Dengan Fenomena Gempa II menggunakan hasil pengukuran ini, seismolog mulai menginterpretasikan struktur geologi bumi yang dilewati oleh gelombang P dan S. Berdasarkan pengamatan terhadap pola perambatan gelombang P dan S, pada seimolog dari Croatia A. Mohorovicic menyebutkan bahwa pada bagian luar bumi terdapat suatu lapisan permukaan crust di atas lapisan batuan yang keras. Dia berpendapat bahwa di dalam bumi, gelombang gempa dipantulkan secara tidak menerus discontinue akibat adanya perubahan sifat kimiawi atau struktur geologi batuan. Dari penemuannya ini, lapisan pertemuan antara lapisan permukaan bumi dengan lapisan selimut bumi mantle di bawahnya,diberi nama Mohorovicic atau Moho Discontinuity. Pada , R.D. Oldham dari India menggunakan waktu kedatangan dari gelombang P dan S untuk memastikan bahwa bumi mempunyai pusat atau inti core yang besar. Dia menginterpretasikan struktur bagian dalam bumi dengan membandingkan kecepatan rambat gelombang P terhadap gelombang S, dan diketahui bahwa perambatan gelombang P mengalami perubahan arah akibat diskontinuitas seperti pada Moho Discontinuity. Pada , dengan menggunakan waktu perambatan dari gelombang gempa yang dipantulkan dari batas antara selimut dan inti bumi, seismolog Beno Gutenberg dari Jerman dapat memperkirakan besarnya radius dari inti bumi yaitu sekitar km. Pada seismolog Inge Lehmann dari Dermark menemukan pusat struktur bumi yang lebih kecil yang dikenal sebagai inti bagian dalam inner core bumi. Dengan mengukur waktu kedatangan gelombang gempa yang diakibatkan oleh gempa yang terjadi di Pasific Selatan South Pasific, dia dapat memperkirakan besarnya radius inti bagian dalam bumi sebesar km. Pada saat gelombang gempa merambat melewati bumi dan mencapai pusat observatori gempa di Denmark, dia mendapatkan kesimpulan bahwa kecepatan dan waktu kedatangan gelombang gempa telah mengalami pembelokan oleh inti bumi bagian dalam. Pada penelitianpenelitian lebih lanjut terhadap gelombang gempa, seismolog menemukan fakta bahwa inti bagian luar outer core dari bumi merupakan cairan, sedangkan inti bagian dalam bumi terdiri dari benda padat. Seperti sudah dijelaskan di atas, bumi terdiri dari beberapa lapisan yaitu lapisan permukaan bumi, selimut bumi, inti bagian dalam dan bagian luar. Lapisan lithosphere setebal kurang lebih km adalah bagian dari lapisan permukaan dan lapisan selimut bumi bagian atas, dan merupakan lapisan batuan sangat padat. Di atas lapisan lithosphere ini terdapat benua continent dan lautan ocean. Di bawah lapisan lithosphere terdapat lapisan asthenosphere yang merupakan lapisan batuan kurang padat. Lapisan ini Fenomena Gempa II mekanisme terdinya gempa. Menurut teori pelat tektonik. Secara periodik beberapa pelat akan saling berbenturan satu dengan yang lainnya. para ilmuwan dapat secara ilmiah menjelaskan beberapa fenomena geologi seperti letusan gunung berapi. Gambar .mengelilingi lapisan mantle. Pelatpelat tektonik ini mengambang di atas lapisan asthenosphere. terbentuknya pegunungan. Dengan menggunakan teori ini. serta formasi dari lautan dan benua. dan secara perlahan bergerak. Fenomena Gempa II . Dengan melihat bentuk dari benuabenua yang ada sekarang ini dan dengan buktibukti geologi yang ditemukan di setiap benua. maka gempa tektonik terjadi akibat benturan antara pelatpelat tektonik yang terdapat pada lapisan luar dari bumi. dan dapat menyebabkan patahan pada permukaan bumi. ia mengembangkan suatu teori mengenai benua yang lepas continental drift. Tumbukan antara pelat dapat memicu timbulnya gempa. Lapisan Lithosphere dan Asthenosphere . dan merupakan suatu penemuan yang baru di bidang geologi. Teori pelat tektonik dikembangkan dari teori yang diusulkan oleh ilmuwan German Alfred Wegener pada . lapisan terluar dari bumi terdiri dari pelatpelat batuan yang saling bergerak relatif satu dengan yang lainnya. Lapisan lithosphere bumi patah menjadi lebih kurang dua puluh keping bagian yang disebut pelat tektonik plate tectonic. Teori ini diformulasikan pada awal . Pelat Tektonik Jika gempa vulkanik terjadi akibat aktifitas gunung berapi. Fenomena Gempa II .Gambar . Perubahan formasi benuabenua yang ada di bumi. Pada para ilmuwan menggabungkan banyak kejadian geologi pada suatu teori yang disebut Global Tektonik Baru New Global Tectonics atau lebih dikenalal dengan nama Pelat Tektonik.Teori continental drift diawali dengan pendapat bahwa pada masa lalu benuabenua yang ada di bumi ini pernah bergabung menjadi satu membentuk benua yang sangat besar supercontinent yang disebut Pangaea. dan menggunakan buktibukti ini untuk memperkuat teori mengenai benua yang lepas. pelat Antartica. dan pelat Africa. pelat North American. Sekitar juta tahun yang lalu Pangaea terpecah menjadi dua benua yang besar yaitu Laurasia dan Gondwaland. pelat Eurasian. Pelatpelat tektonik bumi Fenomena Gempa II . Saat ini terdapat tujuh buah pelat tektonik yang besar dan beberapa pelat yang berukuran lebih kecil. Para ahli geologi pada menemukan bukti yang mendukung ide dari pelat tektonik dan pergerakannya. Setelah sekian lama. pelat Caribean. Diperkirakan perubahan formasi dari benuabenua akan terus berlangsung. pelat Philippine. Gambar . Pelat yang lebih kecil tediri dari pelat Cocos. kedua benua besar tersebut pecah menjadi beberapa benua dengan dengan bentuk yang seperti yang terlihat sekarang. Beberapa pelat yang besar meliputi pelat Pasific. Mereka menggunakan teori dari Wegener pada berbagai aspek dari perubahan bumi. Pada gambar juga diperlihatkan prediksi dari formasi benua pada juta tahun mendatang. Gambar menunjukkan formasi benua pada juta tahun yang lalu ketika semua benua masih berkumpul menjadi satu. pelat Nazca. Pada perbatasan atau pertemuan antara pelatpelat tektonik. dan gerakan ini dapat menyebabkan berbagai bentuk perubahan permukaan bumi. maka akan terjadi aliran konveksi dimana massa dengan temperatur tinggi mengalir ke daerah temperatur rendah atau sebaliknya. dan gerakan ini dapat menjebabkan terbentuknya rangkaian gunung berapi. sedangkan pelat Pacific yang merupakan pelat yang terbesar mempunyai ukuran lebar km. dan ada yang mencapai cm pertahun. Pergerakan pelatpelat tektonik ini bervariasi. Intrusion. Teori ini menyatakan bahwa permukaan bumi seluruhnya tertutup oleh lebih kurang lapisan lithospere. yaitu lapisan asthenosphere yang terdiri selimut bumi dan inti bumi. H. yaitu kedua pelat tektonik saling bergerak ke atas kemudian saling menjauh. Vien dan D. yaitu kedua pelat tektonik saling mendekat kemudian bergerak ke bawah Fenomena Gempa II . Teori yang dapat digunakan untuk menjelaskan terjadinya pergerakanpergerakan pelatpelat tektonik bumi adalah teori Sea Floor Spreading yang dikembangkan oleh F. Tipe gerakan yang pertama dari pelat tektonik disebut gerakan absolut. yaitu lapisan batuan yang berbentuk pelatpelat tektonik yang mempunyai ukuran berbedabeda serta tebalnya berkisar antara km. Para ahli geologi mempelajari bagaimana pelatpelat tektonik tersebut dapat bergerak relatif terhadap suatu tempat yang tetap pada lapisan mantel. Teori aliran konveksi ini sudah lama berkembang untuk menerangkan pergeseran pelatpelat tektonik yang menjadi penyebab utama terjadinya gempa. yaitu pelat tektonik yang satu bergerak membelok ke bawah. Pelatpelat tektonik selalu bergerak antara satu dengan yang lainnya. Benua dan lautan yang terletak di atasnya. Mathews pada . sebagai contoh. sedangkan pelat yang lain sedikit terangkat. Karena lapisan permukaan bumi dengan ketebalan km mempunyai temperatur relatif jauh lebih rendah dibanding dengan lapisan didalamnya. diangkut oleh pergerakan pelatpelat tektonik ini akibat proses geologi. pelat Cocos mempunyai lebar km. dapat terjadi beberapa proses geologi yaitu Subduction. dan pergerakan relatif antara satu pelat tektonik dengan pelat lainnya. Extrusion.Ukuran dari pelat tektonik sangat bervariasi. J. Tipe gerakan yang kedua disebut gerakan relatif. Skala gempa tektonik jauh lebih besar dibadingkan dengan jenis gempa lainnya. energi kimia. yaitu pelat tektonik yang satu bergerak vertikal atau horisontal terhadap pelat yang lainnya. Gempa imbasan biasanya terjadi di sekitar dam karena fluktuasi air dam. Perencanaan konfigurasi struktur bangunan dan jenis material yang digunakan pada konstruksi bangunan. Selain gempa vulkanik dan gempa tektonik. energi kinetik. Getaran gempa dapat juga diakibatkan oleh peristiwa tektonik. dan akan menyebabkan mekanisme patahan yang sama dengan gempa tektonik. Energi yang terlepas ini dapat berbentuk energi potensial. sedangkan gempa buatan adalah gempa yang sengaja dibuat oleh manusia seperti ledakan nuklir atau ledakan untuk mencari bahan mineral. Gempa Bumi Gempa bumi earth quake adalah suatu gejala fisik yang ditandai dengan bergetarnya bumi dengan berbagai intensitas. yaitu getaran tanah yang disebabkan oleh gerakan atau benturan antara lempenglempeng tektonik yang terdapat di dalam lapisan permukaan bumi. Gerakan atau getaran tanah yang terjadi akibat gempa disebabkan oleh terlepasnya timbunan energi yang tersimpan di dalam bumi secara tibatiba. Gempa vulkanik terjadi di daerah sekitar aktivitas gunung berapi. Getaran gempa dapat disebabkan oleh banyak hal antara lain peristiwa vulkanik. terdapat juga gempa runtuhan. serta banyaknya getaran yang terjadi. Gempa runtuhan disebabkan oleh runtuhnya tanah di daerah pegunungan. juga akan berpengaruh terhadap banyaknya kerusakan struktur bangunan. dan juga kepermukaan tanah sebagai gelombang gempa seismic wave. Pada umumnya gempagempa yang merusak lebih banyak diakibat oleh terlepasnya energi regangan elastis di dalam batuan rock di bawah permukaan bumi. yaitu getaran tanah yang disebabkan oleh aktivitas desakan magma ke permukaan bumi atau meletusnya gunung berapi. atau energi regangan elastis. Sifat merusak dari suatu gempa tergantung dari besarnya atau magnitude dan lamanya gempa. sehingga akan terjadi getaran disekitar runtuhan tersebut. dan gempa buatan. Gempa yang terjadi akibat aktivitas vulkanik ini disebut gempa vulkanik. Gempa dan gelombang Fenomena Gempa II . Trancursion. sehingga akan menyebabkan permukaan bumi bergetar. Gempa yang terjadi akibat aktivitas tektonik ini disebut gempa tektonik. Energi gempa ini merambat ke segala arah. . sehingga efeknya lebih banyak terhadap bangunan. gempa imbasan. Ada tiga kemungkinan pergerakan yang dapat terjadi antara satu pelat tektonik relatif terhadap pelat lainnya. perkuatan struktur bangunan. mitigasi. pendidikan dan sosialisasi terhadap pemahaman gempa. Lapisan paling atas bumi yaitu crust atau lapisan litosfir merupakan batuan yang relatif dingin dan bagian paling atas berada pada kondisi padat dan kaku. Pelatpelat tektonik yang merupakan bagian dari lapisan litosfir padat dan terapung di atas mantel ikut bergerak satu sama lainnya. Pada tahun terakhir ini. jika kedua pelat tektonik bergerak saling mendekati Transform. terjadi ratarata kali setiap tahunnya. Sedangkan gempa kuat seperti yang terjadi di Loma Prieta. namun terukur sebesar sampai cm pertahun. Antisipasi awal terhadap bencana gempa seperti. yang kita kenal sebagai aliran konveksi. termasuk . Di bawah lapisan ini terdapat batuan yang jauh lebih panas yang disebut mantle. dapat membatasi korban jiwa dan mengurangi kerusakan yang ditimbulkan oleh gempa. Umumnya gerakan dari pelat tektonik ini berlangsung sangat lambat dan tidak dapat dirasakan oleh manusia. yaitu Spreading. saling mendekati atau saling bergeser. jika kedua pelat tektonik bergerak saling menjauhi Collision. California pada dan gempa Kobe di Jepang pada . korban jiwa yang meninggal akibat gempa TangShan di China pada . Lapisan ini sedemikian panasnya sehingga senantiasa dalam keadaan tidak kaku dan dapat bergerak sesuai dengan proses pendistribusian panas. dapat terjadi sekali setiap satu tahun. Suatu jaringan dunia dari alat seismograph mesin yang mencatat gerakan tanah medeteksi sekitar juta kali gempa kecil pertahun. jutaan orang telah meninggal dunia akibat gempa yang terjadi diseluruh dunia. perencanaan struktur bangunan tahan gempa yang lebih fleksibel dan aman. sehingga terjadi pengumpulan energi yang berlangsung terus sampai pada suatu saat batuan pada pelat tektonik tersebut tidak mampu lagi menahan gerakan tersebut. Gempagempa yang terjadi di seluruh dunia juga telah menyebabkan kerusakan properti dan kerusakan berbagai macam struktur bangunan. keduanya dapat bergerak saling menjauhi.gempa terjadi beberapa ratus kali setiap hari diseluruh dunia. Gempa sangat kuat seperti yang terjadi di Alaska pada tahun yang menyebabkan kerugian jutaan dollar. sehingga terjadi pelepasan energi regangan secara Fenomena Gempa II . jika kedua pelat tektonik bergerak saling menggeser Jika dua buah pelat tektonik bertemu pada suatu daerah sesar atau patahan fault. Kadangkadang gerakan pelat tektonik macet dan saling mengunci. tanpa mengenal musim. Fenomena Gempa II . Batuanbatuan ini bersifat elastis dan dapat menimbun regangan bilamana ditekan atau ditarik oleh gayagaya tektonik. Ini berarti bahwa korban jiwa tidak disebabkan karena adanya goncangan tanah yang disebabkan oleh gempa. Gempa dapat terjadi kapan saja. Reid. baik oleh goncangan itu sendiri maupun oleh lapisan tanah dibawahnya yang mengalami penurunan elevasi subsidence saat terjadi gempa.mendadak. dan kebakaran. Gayagaya yang menimbulkan pergerakan batuanbatuan ini disebut gayagaya tektonik tectonic forces. Mekanisme pelepasan energi regangan ini yang kita kenal sebagai pemicu terjadinya gempa tektonik. H. F. korban banjir yang disebabkan oleh jebolnya suatu bendungan atau tanggul. seperti di daerah pertemuan antara dua pelat tektonik. konsentrasi gempa cenderung terjadi di tempattempat tertentu saja. Teori ini dapat dipaparkan secara sederhana sebagai berikut di dalam permukaan bumi senantiasa terdapat aktivitas geologis yang mengakibatkan pergerakan relatif suatu massa batuan di dalam permukaan bumi terhadap massa batuan lainnya. Bencana Yang Ditimbulkan Gempa Gempa tektonik adalah gempa yang disebabkan oleh terlepasnya energi regangan elastis pada formasi batuan yang ada dipermukaan bumi . Salah satu teori yang dipakai untuk menjelaskan mekanisme terjadinya gempa tektonik adalah teori Elastic Rebound yang dikemukakan oleh Prof.. Kebanyakan dari bencana gempa yang menimbulkan korban jiwa dan kerugian materi diakibatkan oleh struktur bangunan yang dibuat oleh manusia. tetapi pada umumnya banyak terjadi di sekitar perbatasan antara pelatpelat tektonik . Batuan yang hancur tersebut akan melepaskan sebagian atau seluruh tegangan untuk kembali ke dalam keadaan semula yang bebas tegangan. Pengaruh Akibat Goncangan Tanah Bencana pertama yang disebabkan oleh gempa adalah pengaruh dari goncangan tanah. Ketika tegangan yang terjadi pada batuan tersebut melampaui kekuatannya. Struktur bangunan dapat mengalami kerusakan dan keruntuhan. longsoran batuan dan tanah pada tebing yang curam. . Gempa secara langsung tidak begitu membahayakan manusia. Bahaya yang sesungguhnnya disebabkan oleh keruntuhan dari struktur bangunan. Gempa dapat terjadi dimanapun di bumi ini. Meskipun demikian. maka batuan tersebut akan hancur di daerah terlemah yang disebut patahan fault. selama terjadi goncangan gempa. Peristiwa liquifaksi lebih berpengaruh pada lokasi tanah berpasir dimana air tanah terletak cukup dekat dengan permukaan tanah. Gambar . Jika liquifaksi terjadi di bawah suatu bangunan. Salah satu bagian jalan mengalami kerusakan yang parah akibat Gempa Good Friday di Alaska. Ketika air dan pasir dicampur. Lapisan tanah bergerak ke atas lagi setelah gempa berlalu dan air tanah kembali turun ke tempatnya yang semula. .Struktur bangunan bahkan dapat ambles ke dalam tanah ketika terjadi liquifaksi liquefaction. dapat menyebabkan longsoran atau amblesan. Fenomena Gempa II . Gambar . lapisan ini menjadi sangat lunak dan berperilaku seperti pasir hisap. . Liquifaksi adalah peristiwa tercampurnya pasir atau tanah berpasir dengan air tanah. Keruntuhan bangunan akibat likuifaksi saat terjadi gempa Kobe di Jepang. Kota ini terbakar Fenomena Gempa II . Tsunami dapat mencapai tinggi tiga meter dan mempunyai kecepatan yang tinggi pada saat mencapai daerah pantai. Kebakaran ini diawali oleh terputusnya jaringan kabel listrik atau meledaknya pipa gas. Hal tersebut dapat menjadi masalah yang serius. seiche juga dapat menyebabkan banjir. Kebakaran Bencana lainnya yang dapat diakibatkan oleh gempa adalah kebakaran. Tsunami merupakan suatu gelombang yang sangat besar disebabkan oleh gempa yang terjadi di bawah samudera. tetapi dengan skala yang lebih kecil. Seiche terjadi pada danau yang diakibatkan oleh gempa. Tsunami dan seiche dapat juga menyebabkan banyak kerusakan..Struktur banguan juga dapat mengalami kerusakan akibat gelombang permukaan yang kuat yang berasal dari dorongan dan rekahan tanah. Kebanyakan orang menyebut tsunami sebagai ombak pasang yang sangat besar. maka pergeseran tanah akibat gempa akan sangat merusak dan bahkan akan meruntuhkan bangunan tersebut. . kususnya pada saat saluran air yang menyokonng pompa hydrant juga terputus. Sebuah gempa dapat merusak tanggul atau bendungan sepanjang sungai. Sebagai contoh terjadinya kebakaran akibat gempa adalah terbakarnya kota San Fransisco setelah gempa kuat pada tahun . . jembatan atau jalan dibangun melintasi daerah patahan.. . Seiche adalah gelombang air sama seperti tsunami. Air yang berasal dari sungai atau reservoir akan membanjiri daerah tersebut dan merusak bangunan atau mungkin menghanyutkan dan menenggelamkan orang. Banjir Bencana yang ketiga yang dapat ditimbulkan gempa adalah banjir. Pergeseran Tanah Bencana utama akibat gempabumi yang kedua adalah pergeseran tanah di sepanjang patahan. Goncangan tanah dapat juga menyebabkan tanah longsor yang dapat merusak bangunan atau mencederai manusia. Meskipun demikian. sehingga dapat menyebabkan kerusakan yang besar di daerah pantai.. tetapi ini tidak ada kaitannya dengan gelombang pasang air laut biasa. Jika sebuah bangunan seperi gedung. Struktur bangunan apapun yang berada di alur gelombang permukaan ini dapat bergeser atau roboh akibat dari pergerakan tanah. dan pada umumnya hanya memiliki tinggi setengah meter. suatu ruang yang dihubungkan dengan suatu engsel yang dapat bergerak pada kedua ujungnya. Saat drum dan kertas berguncang mendekati pena. dan suatu pena pen. semua peralatan di seismograf bergerak. maka pena akan membuat garisgaris yang tak beraturan di atas kertas. Seismograf adalah alat yang dapat merekam goncangan pada permukaan bumi akibat gelombang gempa. Kebakaran di kota San Francisco setelah terjadi gempa kuat pada . Kebanyakan seismograf modern saat ini adalah bersifat elektronik. Cara Mempelajari Gempa Para ahli seismologi mempelajari gempa bumi dengan cara melihat kerusakan yang disebabkan oleh gempa dan dengan menggunakan seismograf. kecuali beban dengan pena di atasnya. tetapi komponenkomponen dasar dari alat seismograf adalah tetap yaitu drum yang diberi kertas diatasnya rotating drum records motion. dan membuat catatan mengenai pergerakan tanah akibat gempa. Drum dengan kertas di atasnya akan berputar secara konstan Gambar Ketika terjadi gempa. suatu beban mass.selama hari yang menyebabkan sebagian besar kota hancur dan .. Salah satu ujungnya dipalang dengan kotak logam yang tertancap di tanah. Seismograf pertama kali ditemukan oleh seorang ahli astronomi Cina bernama Chang Heng. penduduk kehilangan tempat tinggal. ini disebut Fenomena Gempa II . Catatan yang terekam oleh seismograf seismogram. Beban diletakkan pada ujung lainnya dari palang dan pena ditancapkan pada beban itu. . Gambar . para ahli seismologi dapat memperkirakan seberapa jauh dan seberapa kuat gempa yang terjadi. dibutuhkan setidaknya seismograf lain yang berada di tempat lain Gambar .Dengan mempelajari seismogram. hanya dapat memberitahukan bahwa gempa terjadi sejauh beberapa mil atau kilometer dari seismograf. Parameterparameter Gempa Suatu peristiwa gempa biasanya digambarkan dengan beberapa parameter. Untuk memperoleh letak pusat gempa yang tepat. Catatan ini tidak dapat menceritakan letak pusat gempa secara tepat. di Fenomena Gempa II .. Komponenkomponen dasar alat seismograph . Lokasi sumber gempa pada umumnya terdapat diperbatasan antara pelatpelat tektonik. sebagai berikut Tanggal dan waktu terjadinya gempa Koordinat epicenter dinyatakan dengan garis lintang dan garis bujur geografi Kedalaman pusat gempa focus Magnitude dan Intensitas maksimum gempa Pusat gempa atau focus adalah titik di bawah permukaan bumi di mana gelombang gempa untuk pertama kali dipancarkan. Fokus biasanya ditentukan berdasarkan perhitungan data gempa yang diperoleh melalui peralatan pencatat gempa seismograf. dan fault Kedalaman fokus adalah kedalaman jarak antara fokus dengan epicentrum. disebut Gempa Dangkal. Gempa dengan kedalaman fokus antara km sampai dengan km. Fenomena Gempa II . Gempa dengan kedalaman fokus lebih besar dari km. seismic waves. Kedalaman fokus adalah kedalaman jarak antara fokus dengan epicentrum. Gempa dengan kedalaman fokus lebih besar dari km. Epicenter. suatu gempa dapat diklasifikasikan sebagai berikut Gempa dengan kedalaman fokus lebih kecil dari km. Pada prinsipnya gempa adalah suatu peristiwa pelepasan energi pada suatu tempat di perbatasan antara pelatpelat tektonik. Berdasarkan kedalaman fokus ini.mana pada tempat ini sering terjadi patahan bidang permukaan bumi. disebut Gempa Menengah. Episentrum pada cara ini adalah titik di mana kerusakan terbesar terjadi. episentrum ditentukan berdasarkan pengamatan terhadap kerusakan pada suatu daerah. Focus. tegak lurus pada permukaan bumi. disebut Gempa Dalam. disebut Gempa Dalam. Bilamana tidak ada hasil pencatatan getaran gempa. disebut Gempa Dangkal. Gambar . disebut Gempa Menengah. dan disebut macroseismic epicenter. Episentrum dapat ditentukan melalui peralatan pencatat gempa atau secara makroseismik. Berdasarkan kedalaman fokus ini. Episentrum Epicenter adalah titik pada permukaan bumi yang didapat dengan menarik garis melalui focus. suatu gempa dapat diklasifikasikan sebagai berikut Gempa dengan kedalaman fokus lebih kecil dari km. Episentrum yang ditentukan melalui peralatan pencatat getaran gempa disebut instrumental epicenter. Gempa dengan kedalaman fokus antara km sampai dengan km. Untuk menentukan jarak episentrum dan magnitude gempa dapat dilakukan dengan menggunakan grafik seperti pada Gambar . Sekurangkurangnya diperlukan seismograf yang berbeda untuk gempa yang sama. Fenomena Gempa II . Rekaman gempa yang tercatat pada seismograf. Gambar menunjukkan contoh rekaman gempa yang tercatat pada seismograf. Hasil ini dapat digunakan untuk memperkirakan jarak dari seismograf ke pusat gempa.. perlu dipelajari data rekaman gempa seismogram yang tercatat pada seismograf.. Jarak antara awal permulaan gelombang P dan awal mula gelombang S menunjukkan berapa detik gelombang tersebut terpisah. Menentukan Letak Episentrum dan Magnitude Gempa Untuk menentukan di mana gempa terjadi. Gambar . Dalam hal ini. sehingga memotong grafik skala Magnitude. . Tarik garis lurus melalui dua yaitu titik detik dan mm.Gambar . yaitu patahan dip slip dan patahan strike slip. Ukur amplitudo maksimum dari gelombang gempa yang terekam pada seismograf. Tergantung dari arah terjadinya patahan. atau pada dua buah pelat tektonik yang saling mendorong satu sama lain. Patahan Patahan fault adalah retakan di permukaan bumi dimana dua buah pelat tektonik bergerak dengan arah yang berbeda. Pada rekaman seismograf di dapat amplitudo maksimum adalah mm lihat Gambar Plot mm ini pada grafik skala Amplitude yang sudah tersedia Gambar . Patahan dapat terjadi karena tumbukan dan gesekan antar pelat tektonik. Patahan strike Fenomena Gempa II . Dengan membaca titik potong pada grafik skala Magnitude. sbb. Patahan dip slip atau patahan normal normal fault adalah retakan dimana satu bagian dari batuan bergeser kearah vertikal menjauhi bagian yang lain. Jenisjenis patahan yang dapat terjadi akibat gempa. Gambar . Patahan jenis ini biasanya terjadi pada wilayah dimana suatu pelat tektonik terbelah dengan sangat lambat. awal gelombang P dan S adalah terpisah detik. akan didapatkan jarak pusat gempa adalah kilometer Gambar . pada dasarnya ada dua jenis patahan yang dapat terjadi. didapatkan besarnya magnitude gempa adalah M pada Skala Richter. Plot detik ini pada grafik skala SP. Mengukur jarak antara awal gelombang P dan gelombang S. Grafik untuk menentukan jarak episentrum dan magnitud gempa Prosedur untuk menentukan jarak episentrum dan magnitude gempa. Daftar skala intensitas. II. Skala Mercalli Sebelum ditemukannya alatalat pencatat getaran gempa. satusatunya cara untuk mengukur besarnya gempa adalah dengan jalan pengamatan langsung oleh manusia. Pada patahan jenis ini. Derajat kerusakan akibat gempa yang sama dengan ukuran yang terdapat dalam daftar yang dipakai untuk menyatakan intensitas suatu gempa. berdasarkan derajat kerusakan yang ditimbulkan oleh gempa terhadap bangunanbangunan. yang untuk pertama kalinya Fenomena Gempa II . pertama kali dikembangkan oleh Rossi dari Italia dan Forrel dari Swiss. Mengukur Besaran Gempa Jika terjadi gempa yang merusak disuatu tempat. Kedua ukuran ini menunjukkan aspekaspek yang berbeda mengenai suatu gempa.slip adalah retakan antara dua pelat tektonik yang bergesekan satu sama lain dalam arah horisontal. sedangkan bagian lainnya terdorong ke atas. Intensitas ini sering juga disebut sebagai intensitas lokal. dibuatlah daftardaftar yang mengklasifikasikan besarnya gempa. Intensitas lokal berhubungan langsung dengan percepatan tanah maksimum yang terjadi akibat gempa. . Untuk memudahkan pengamatan tersebut. merujuk pada nilai I sampai X.. . . . mungkin pertanyaan yang pertamatama timbul adalah Berapakah besarnya gempa tersebut dan bagaimana cara mengukurnya. m. Patahan San Andreas di California ini disebabkan oleh gempa San Francisco yang berkekuatan M . Skala daftar derajat kerusakan ini dinyatakan dalam angka Romawi I. Skala ini. salah satu bagian dari pelat bergeser kebawah. Skala ini pada umumnya digunakan untuk pengamatan oleh orangorang yang sudah berpengalaman untuk memperkirakan tingkat intensitas suatu gempa. III. Intensitas yang dilaporkan untuk suatu gempa adalah intensitas maksimum yang disebabkan oleh aktivitas gempa pada suatu lokasi. Dengan demikian intensitas lokal gempa akan berhubungan pula dengan besar kecilnya kerusakan yang terjadi pada bangunanbangunan disuatu lokasi. Patahan berlawanan arah reverse fault adalah retakan yang terbentuk dimana salah satu pelat tektonik terdorong menuju pelat lainnya. Patahan strike slip yang terkenal adalah adalah patahan San Andreas sepanjang km dengan lebar patahan . Besaran yang dipakai untuk mengukur suatu gempa ada dua. pada Skala Richter pada . yaitu Intensitas Intencity dan Magnitude Magnitude. Patahan ini juga terjadi jika sebuah pelat tektonik terlipat akibat tekanan dari pelat yang lain. seperti goncangan tanah. Pada lokasi dimana lapisannya merupakan tanah lunak. Halhal yang dapat menyebabkan banyaknya kerusakan dari bangunan pada saat terjadi gempa adalah. sampai gempa dengan intensitas VII sampai IX. oleh karena itu gempagempa ini tidak diklasifikasikan di dalam skala MMI. Di dunia. dan jembatan. jarak lokasi bangunan dari pusat gempa. desain dari konstruksi bangunan. Desain dari konstruksi bangunan yang berbeda. dan lebih dari gempa dengan intensitas I sampai VI. Gempa dengan intensitas II dan III pada skala MMI dapat dianggap setara dengan gempa dengan magnitude M sampai M pada Skala Richter. akan menyebabkan perbedaan pada tingkat kerusakan yang dapat terjadi. semakin sedikit kerusakan yang akan terjadi. Bangunanbangunan yang didirikan di atas lapisan tanah lunak akan mengalami kerusakan yang lebih parah dibandingkan dengan bangunanbangunan yang didirikan di atas lapisan tanah keras. Gempa dengan intensitas XI dan III pada skala MMI dapat dianggap setara dengan gempa dengan magnitude M sampai M pada Skala Richter. Setiap tingkatan intensitas didefinisikan berdasarkan pengaruh gempa yang didapat dari pengamatan.digunakan untuk melaporkan gempa San Fransisco yang terjadi pada tahun . Amerika. digunakan untuk mendeskripsikan apa yang dilihat dan dirasakan orang selama terjadinya gempa ringan dan gempa sedang. Pada tahun seorang seimolog dan vulkanolog dari Italia bernama Giuseppe Mercalli mengusulkan skala intensitas dari I sampai dengan XII. Skala MMI mempunyai tingkatan intesitas gempa I s/d XII. Fenomena Gempa II . Sedangkan tingkat intensitas VII sampai dengan XII digunakan untuk mendeskripsikan kerusakan pada struktur bangunan selama terjadinya gempa kuat. dan kondisi lapisan permukaan tanah dimana bangunan tersebut didirikan. Demikian juga pengaruh dari kondisi tanah dasar dimana bangunan didirikan. dan disebut skala Modified Mercalli Intensity MMI Scale untuk mengukur intensitas gempa yang terjadi di California. Wood dan Frank Neumann memodifikasi skala Mercalli ini. setiap tahunnya terjadi ratarata satu gempa dengan tingkat intensitas X sampai XII. gempa akan menyebabkan bangunan bergoncang lebih keras dibandingkan jika lapisan tanahnya merupakan tanah lunak. jalan. Pada tahun . dan kerusakan dari struktur bangunan seperti gedung. serta semakin jauh lokasi bangunan dari pusat gempa. Setiap tahun terjadi hampir gempa tetapi tidak dicatat manusia. Tingkat intensitas I sampai VI. Harry O. akan memiliki daya tahan terhadap gempa yang berbeda pula. pintu dan barang pecah belah bergemerincing V Getaran terasa oleh orang di luar gedung. hanya tercatat oleh alat pencatat yang peka II Getaran terasa oleh orang yang sedang istirahat. pengamatan yang dilakukan oleh beberapa orang akan mempunyai pendapat yang berbeda mengenai tingkat kerusakan yang terjadi. terutama orang yang berada di lantai dan di atasnya III Bendabenda yang tergantung bergoyang. terlihat bahwa penentuan dari nilai Skala Mercalli sangat bersifat subjektif karena beberapa hal sebagai berikut Tergantung pada jarak epicenter sampai tempat yang dimaksud. Bendabenda tidak stabil di atas meja terguling atau jatuh. XI Rel kereta api rusak berat. Bangunanbangunan mengalami kerusakan. VI Getaran terasa oleh semua orang. Kaca jendela pecah. Orang tidur terbangun. bergetar ringan IV Getaran seperti truk lewat. Karena skala ini bersifat subjektif. Tabel . maka untuk suatu kerusakan yang diakibatkan oleh gempa. VIII Pengemudi mobil terganggu. Tembok bangunan retak. Tanggul dan bendungan rusak berat. Genteng di atap terlepas. Getaran terasa oleh pengendara motor dan mobil. Tembok bangunan mengalami kerusakan berat. IX Semua orang panik. Barangbarang terlempar ke udara. X Sebagian konstruksi portal dan temboknya rusak beserta pondasinya. Pengamatan manusia sangat dipengaruhi oleh keadaan panik akibat kekacauan yang biasanya terjadi pada saat gempa. Rel kereta api bengkok sedikit. Banyak terjadi tanah longsor. VII Sulit berdiri. Banyak orang takut dan keluar rumah. Pipapipa di dalam tanah rusak XII Terjadi kerusakan total. Jendela. Berjalan kaki sulit. Pipapipa dalam tanah putus. Skala Mercalli tidak dapat digunakan secara ilmiah seperti Skala Richter. Meja dan kursi bergerak.Dari penjelasan mengenai tingkat kerusakan bangunan yang dapat terjadi akibat gempa. Pintu bergerak menutup dan membuka. Skala Intensitas Modified Mercalli MMI Scale Skala Keterangan Intensitas I Tidak terasa orang. Keadaan geologi setempat Kualitas dari bangunanbangunan setempat di lokasi terjadinya gempa. Fenomena Gempa II . gempa yang tercatat pada Skala Richter magnitude gempa M. Skala Richter Salah satu skala yang paling sering digunakan untuk mengukur kekuatan atau besarnya gempa adalah Skala Richter Richter Magnitude Scale. Skala Richter didasarkan pada skala logaritma dan ditulis dalam angka Arab . Peta ini adalah yang sering disebut sebagai peta jalur gempa. Karena besaran pada Skala Richter ditulis berdasarkan skala logaritma base . Dengan ditemukannya alat seismograf. Dengan demikian. Dari hasil pencatatan suatu alat seismograf. akan dapat diketahui jumlah energi kinetik yang terlepas pada pusat gempa. yaitu alat pencatat getaran gempa. . Suatu Fenomena Gempa II . Alat seismograf dapat mendeteksi gerakan tanah yang sangat kecil sebesar . Untuk memberi gambaran mengenai angkaangka pada Skala Richter. sampai gerakan tanah sebesar meter. Charles F. Jumlah kerusakan yang disebabkan oleh gempa tidak dapat didata dengan teliti. Skala ini dibuat oleh DR. Meskipun demikian. . Richter dari California Institute of Technology pada . sama halnya dengan kekuatan gempa itu sendiri. . Jadi dengan menggunakan skala ini. .. skala intensitas tidak dapat digunakan sebagai ukuran untuk menyatakan besarnya suatu gempa. dan permukaan bumi akan bergerak sejauh kali. skala intensitas sangat berguna untuk membuat garis isoseismal pada peta suatu daerah atau lokasi guna menetapkan tempattempat atau daerahdaerah yang mempunyai derajat kerusakan yang sama. ini berarti bahwa setiap penambahan satu angka pada Skala Richter. . mm. dan berguna sekali sebagai informasi di dalam perencanaan struktur bangunan tahan gempa. Besaran dari Skala Richter ditentukan dengan mengukur amplitudo maksimum dari gelombang seismik yang tercatat pada alat seismograf standart WoodAnderson. maka terbukalah kemungkinan untuk mengukur besarnya suatu gempa dengan lebih teliti. akan mengakibatkan goncangan tanah sepuluh kali lipat lebih kuat dibandingkan gempa dengan skala magnitude gempa M. atau disebut Local Magnitude ML. yang ditempatkan pada jarak km dari pusat gempa. akan mempresentasikan kenaikan sebesar kali lipat pada pergerakan tanah akibat gempa.Beberapa orang saksi mungkin akan melebihlebihkan betapa banyaknya hal buruk yang terjadi saat terjadi gempa. maka anggaplah hal ini sebagai suatu bentuk energi yang dilepaskan oleh bahan peledak. Meskipun Richter yang pertama kali mengusulkan cara ini untuk mengukur kekuatan gempa. . s. Tabel . . Dapat menghancurleburkan daerah yang dekat dengan pusat gempa. sehingga terlalu kecil untuk dapat dirasakan oleh manusia. Kelas Kekuatan Gempa Minor earthquake Light earthquake Moderate earthquake. pada daerah dengan populasi tinggi. satu setiap tahun Gempa dengan magnitude M dianggap sebagai gempa sedang moderate earthquake. pengaruhpengaruhnya. Menyebabkan kerusakan pada bangunan dan strukturstruktur yang lain. sedangkan gempa dengan magnitude M merupakan gempa kuat strong earthquake. tetapi hanya menyebabkan kerusakan kecil. dan gempa San Fransisco mempunyai magnitude M. .d . Menimbulkan kerusakan yang serius. Fenomena Gempa II . Sebuah gempa dengan tingkat magnitude gempa M akan melepaskan energi setara dengan banyaknya energi yang dihasilkan oleh ledakan juta ton TNT. yang semuanya sudah dikalibrasikan terhadap metoda asli dari Richter. s. . Magnitude dan Kelas Kekuatan Gempa Magnitude Gempa lt . Untuk penggunaan berbagai jenis alat seismograf untuk mengukur magnitude dan kedalaman gempa dari semua tingkatan gempa. Sebagai contoh gempa Los Angeles mempunyai magnitude M. para Ilmuwan sekarang telah membuat skala magnitude yang lain. Gempa dengan magnitude M atau lebih.gelombang gempa dengan tingkat magnitude gempa M pada Skala Richter akan melepaskan energi setara dengan energi ledakan ton bahan peledak TNT. Berikut ini adalah sebuah tabel yang menggambarkan tingkatan magnitude dan kekuatan gempa. Kemungkinan dapat menyebabkan kerusakan besar. Untungnya. .d . serta perkiraan jumlah gempa yang terjadi setiap tahunnya.d .. Perkiraan kejadian pertahun . merupakan gempa sangat kuat great earthquake. s. tetapi dapat direkam oleh seismograf. s. . ia hanya menggunakan suatu jenis alat seismograf tertentu dan mengukur gempa dangkal di California Selatan.. Selalu dapat dirasakan. Strong earthquake Major earthquake Great earthquake Pengaruh gempa Pada umumnya tidak dirasakan. kebanyakan dari gempa yang terjadi setiap tahunnya mempunyai tingkat magnitude kurang dari .d . Suatu gempa berukuran / dari gempa dengan magnitude M. bahwa suatu gempa dengan magnitude besar yang terjadi di tengah samudera. bahkan getarannya pun mungkin tidak akan dirasakan oleh manusia yang berada di darat. Sebaliknya suatu gempa dengan magnitude rendah tetapi mempunyai pusat gempa yang dekat pada suatu kota yang padat penduduk serta penuh dengan bangunanbangunan. adalah gempa dengan skala pada Skala Richter. Gempa ini hanya terjadi sekali setiap sampai tahunnya di dunia. yaitu Fenomena Gempa II . adalah gempa dengan skala pada Skala Richter. tidak ada kerusakan Terasa oleh banyak orang. Dan gempa berukuran / dari gempa dengan magnitude . seperti Retakretak pada dinding Kerusakan menengah. barangbarang bergerak. tetapi gempa dengan magnitude lebih dari M sangat jarang terjadi. mungkin akan menyebabkan banyak kerusakan. hubungan perkiraan antara besaran magnitude Richter dengan intensitas MMI dapat ditentukan sebagai berikut Tabel . tetapi sangat kecil getarannya sehingga sulit untuk dideteksi. Hubungan antara Magnitude dan Intensitas Gempa Magnitude Richter Intensitas MMI I II III IV V VI VII VII VIII IX X XI XII Pengaruhpengaruh Tipikal Pada umumnya tidak terasa Terasa di dalam rumah. Perlu dicatat. Magnitude tidak memberikan gambaran mengenai derajat kerusakan yang disebabkan oleh gempa. Magnitude gempa dapat mencermikan kondisi sesungguhnya dari besarnya gempa.Meskipun Skala Richter tidak mempunyai batas atas. Energi Gempa Dan Percepatan Tanah Gempa tektonik hanya dapat terjadi jika dua syarat utamanya terpenuhi. seperti hancurnya dinding Kerusakan besar. Tidak adak kerusakan struktural Terjadi beberapa kerusakan struktural. seperti runtuhnya bangunan Rusak total atau hampir hancur total . Demikian juga tidak terdapat batas bawah pada Skala Richter. Gempa dengan magnitude negatif pada skala Richter terjadi setiap hari. Banyak faktor disamping magnitude gempa dan jarak yang mempengaruhi besarnya intensitas. Salah satu faktor yang berpengaruh adalah kondisi tanah. Hubungan sesungguhnya antara intensitas dan magnitude sangat sulit untuk ditentukan. Meskipun demikian. mungkin tidak akan mengakibatkan kerusakan pada bangunan. Besarnya energi yang dilepas pada sumber gempa diukur dengan skala Richter. Diperkirakan suatu gempa dengan magnitude M pada Skala Richter. tetapi tidak mengakibatkan Fenomena Gempa II . dapat ditulis dalam suatu persamaan Log E . Sebagai perbandingan bom atom Hiroshima mempunyai energi sebesar x erg. dan peningkatan dua satuan pada Skala Richter berati peningkatan energi sebesar kali. tetapi kadangkadang kurang terasa di permukaan tanah. Harus terjadi penimbunan regangan secara perlahanlahan pada batubatuan di dalam kulit bumi dalam waktu yang lama Batuanbatuan di dalam kulit bumi tersebut harus cukup kuat untuk dapat menimbun tegangan hingga mencapai energi. Magnitude gempa yang terjadi di Chili tercatat sebesar M. anggapan yang dapat diterima sampai saat ini adalah. Pada saat terjadi pergerakan tanah akibat gempa. Pembagian besaran gempa menurut skala Richter ini kurang begitu tepat digunakan di bidang rekayasa struktur bangunan tahan gempa. suatu gempa akan terjadi karena adanya pelepasan energi regangan yang telah lama tertimbun di dalam batubatuan. Sebagai contoh. akan terjadi pelepasan energi pada sumber gempa. Jika kedua syarat tersebut tidak tercapai. Jumlah energi yang dilepaskan gempa dengan magnitude M. yaitu sebanding dengan kiloton TNT. kirakira erg. . akan melepaskan cukup banyak energi yang dapat mengakibatkan bumi terbelah menjadi dua bagian. adalah ekivalen dengan energi yang dilepas oleh bom atom yang menghancurkan kota Hirosima di Jepang. Jadi suatu gempa yang tercatat M pada Skala Richter. Seperti telah di sebutkan di atas. akan melepaskan energi sebanyak kali dari energi yang dilepas dari gempa yang tercatat M pada Skala Richter. karena meskipun gempa yang tercatat melepaskan energi sangat besar. gempa yang melanda Chili dan Agadir Maroko. keduanya terjadi pada . M dimana E adalah energi gempa yang dilepaskan erg atau dynecm. dan terjadinya penimbunan tegangan adalah karena pergerakan di dalam bumi. pada Skala Richter. Dari rumus di atas terlihat bahwa peningkatan dalam satu satuan Skala Richter berarti peningkatan energi sebesar kali. maka dapat dipastikan gempa tektonik tidak akan terjadi. Hubungan antara Skala Richter dan besarnya energi yang dilepaskan pada saat terjadi gempa. karena jarak sumber gempa sangat jauh di dalam bumi. dan M adalah besaran atau magnitude gempa pada Skala Richter. Perpindahan materi biasa disebut displacement. Fenomena Gempa II .R H. pada Skala Richter. Faktor yang merupakan sumber kerusakan dapat dinyatakan dalam parameter percepatan tanah. maka besarnya percepatan tanah maksimum a dalam cm/detik adalah Rumus Donovan Rumus Matuschka a . maka akan dapat dihitung kecepatan materi tersebut. kemudian dipilih percepatan tanah yang maksimum untuk dipetakan agar bisa memberikan pengertian tentang efek paling parah yang pernah dialami suatu lokasi. gedung bertingkat.. akan tetapi juga kedalaman atau jarak sumber gempa. Jadi pengaruh gempa di permukaan tanah tidak hanya ditentukan oleh besarnya energi yang dilepaskan dari sumber gempa saja. kondisi geologi dan geotektonik lokasi bangunan. perumahan rakyat.. a . Sedangkan percepatan adalah parameter yang menyatakan perubahan kecepatan mulai dari keadaan diam sampai pada kecepatan tertentu. Jika M adalah besarnya gempa menurut Skala Richter. yang diakibatkan oleh getaran yang ditimbulkannya. dan percepatan tanah di lokasi bangunan akibat dari getaran gempa. tetapi mengakibatkan kerusakan yang hebat karena sumber gempa terletak hanya km dari permukaan tanah. jembatan dan infrastruktur lainnya.H. monumen. tingkat kerusakan yang mungkin terjadi tergantung dari kekuatan dan kualitas bangunan. H adalah jarak hypocenter dalam km. dan merupakan gangguan yang perlu dikaji untuk setiap gempa.kerusakan yang berat karena sumber gempa terletak km di bawah muka tanah. dapat dihitung dengan menggunakan rumus Donovan dan Matuschka. Semakin besar nilai percepatan tanah maksimum yang pernah terjadi disuatu tempat. Percepatan gelombang gempa yang sampai di permukaan bumi disebut percepatan tanah.... Efek primer gempa adalah kerusakan struktur bangunan baik yang berupa gedung. semakin besar resiko gempa yang mungkin terjadi.. Sehingga data percepatan tanah maksimum akibat gempa pada suatu lokasi menjadi penting untuk menggambarkan tingkat resiko gempa di suatu lokasi tertentu. fasilitas umum.R. Sedangkan magnitude gempa yang melanda Agadir tercatat hanya sebesar M. Secara garis besar. Hubungan antara Skala Richter dan percepatan tanah maksimum atau Peak Ground Acceleration PGA akibat pengaruh gempa pada suatu wilayah. Jika dapat diketahui waktu yang diperlukan untuk perpindahan tersebut. harga A. untuk wilayah Jepang Timur Laut. maka dapat dibuat hubungan antara besarnya percepatan tanah dengan frekuensi terjadinya gempa. Rumus Gutenberg dan Richter di atas menunjukkan hubungan antara frekuensi dan besarnya gempa yang ditinjau berdasarkan besarnya energi yang dilepas pada sumber gempa. Jika untuk suatu wilayah tertentu telah diketahui besarnya percepatan permukaan tanah yang pernah terjadi. Misalnya pada suatu daerah. besarnya konstanta A dan b dapat diambil sebesar A. A dan b adalah konstanta yang besarnya tergantung pada lokasi atau wilayah yang ditinjau. tahun. . untuk wilayah Amerika Barat. Sebagai contoh. gal atau lebih untuk setiap tahun. atau bahkan tahun. dan b. M adalah magnitude gempa menurut Skala Richter. berdasarkan catatancatatan gempa yang lalu. oleh Gutenberg dan Richter dapat dinyatakan dengan rumus Log N A b. rumus ini jarang digunakan.. untuk Jepang Barat Daya. Terjadinya gempa yang berulang di suatu tempat didukung oleh teori Elastic Rebound yang mempunyai fase pengumpulan energi dalam jangka waktu tertentu. Perioda ulang gempa bisa tahun. dan mengalami kali getaran gempa dengan percepatan permukaan tanah sebesar . maka dapat dikatakan II Fenomena Gempa . dan b. harga A. sehingga tingkat resiko bangunan terhadap gempa bisa terkait dengan periode ulang terjadinya gempa.. dan b. Hubungan yang banyak dipakai di bidang Teknik Sipil adalah hubungan antara frekuensi terjadinya gempa dan besarnya percepatan permukaan tanah yang maksimum pada suatu wilayah tertentu. dan b. dan b. pada suatu wilayah tertentu.. Untuk Indonesia.M dimana N adalah jumlah ratarata gempa yang besarnya M atau lebih pada Skala Richter yang terjadi pada suatu wilayah. Hal ini dikenal sebagai perioda ulang gempa.Gempa bisa terjadi berulangulang di suatu tempat. karena pada rekayasa Teknik Sipil yang diperlukan adalah besarnya percepatan maksimum tanah permukaan pada saat terjadinya gempa. Untuk keperluan rekayasa Teknik Sipil. untuk wilayah Amerika Timur. Frekuensi Terjadinya Gempa Hubungan antara besarnya gempa menurut Skala Richter dengan frekuensi terjadinya gempa pada suatu wilayah. harga A. gal gal gravity acceleration atau percepatan gravitasi atau lebih untuk setiap tahun. tahun. dan kemudian masa pelepasan energi pada saat gempa besar.. ratarata mengalami kali getaran gempa dengan percepatan permukaan tanah sebesar .. tahun. harga A. Gelombang S merambat pada arah transversal. Perambatan dari Gelombang S ini disertai juga dengan gerakan berputar sehingga dapat lebih membahayakan di bandingkan Gelombang P. Gelombang R dan Gelombang L hanya merambat di permukaan tanah saja. maka akan makin besar percepatan permukaan tanahnya. pengaruh dari Gelombang P dapat dirasakan berupa getaran. . yaitu Gelombang P Primer dan Gelombang S Secunder. seperti lapisan batuan. kadangkadang sampai ke tempat yang jauh sekali tergantung dari banyaknya energi yang terlepas. Pada dasarnya ada dua jenis gelombang yang dilepas pada saat terjadi gempa. gal. km/detik. Gelombang P merambat pada arah longitudinal. sedangkan Gelombang L bergerak transversal pada bidang horisontal. Gelombang badan ada dua jenis. Gelombang Gempa Hancurnya massa batuan di dalam kulit bumi akan disertai dengan pemancaran gelombanggelombang gempa seismic wave ke segala arah. gal dan gempa tahunan sebesar . dapat diperkirakan jarak sumber gempanya berdasarkan selisih waktu tiba antara kedua gelombang tersebut pada alat seismograf. Jendela bergetar karena adanya tekanan dari gelombang suara pada kaca jendela. . air atau lapisan cair bumi. Mekanisme perambatan Gelombang P yang menekan lapisan batuan. Fenomena Gempa II . Pada saat terjadi gempa. Makin lama waktu atau periode ulang terjadinya gempa. dengan cara memampat dan mengembang searah dengan arah rambatan. Pada saat merambat. Gelombang P Gelombang P adalah gelombang gempa yang tercepat. Gelombang P ini dapat merambat melalui media padat dan cair. Kecepatan perambatan Gelombang S sekitar / kali kecepatan Gelombang P. sampai dengan . Gelombang permukaan ada dua jenis. yaitu Gelombang R Rayleigh dan Gelombang L Love. Kecepatan perambatan gelombang P antara .bahwa daerah tersebut mempunyai gempa tahunan sebesar .. gelombang ini akan menekan media batuan yang dilewatinya. identik dengan mekanisme terjadinya getaran pada jendela kaca saat terjadi suara petir yang keras. yaitu Gelombang Badan Body Waves dan Gelombang Permukaan Surface Wave. Karena perbedaan kecepatan rambat dari kedua gelombang ini. maka dari hasil rekaman gempa. Gelombang R arah gerakannya pada bidang vertikal. Gelombang S Jenis kedua dari Gelombang Badan adalah Gelombang S..H.E. dan hanya dapat merambat melalui batuan padat. Perambatan Gelombang P . Gambar . Gelombang L Jenis pertama dari Gelombang Permukaan disebut Gelombang L. Gelombang ini adalah yang tercepat dan menggerakkan tanah dari samping ke samping.Gambar . Gelombang ini diberi nama sesuai dengan nama penemunya yaitu A.. Perambatan Gelombang L Fenomena Gempa II . Arah gerakan dari gelombang ini naikturun atau bergerak menyamping. Love seorang ahli matematika dari Inggris yang mengerjakan model matematika untuk jenis gelombang ini di pada . Gambar . yang merupakan gelombang kedua yang dapat dirasakan pada saat gempa. Gelombang S lebih lambat dari pada Gelombang P. Perambatan Gelombang S . Karena gerakan yang menggulung ini. Pada saat merambat. dan lainlain. Gelombang R akan menggulung media yang dilewatinya. Rayleigh pada .. rumit. kemiringan lapisan tanah endapan. kondisi geologi dan kondisi tanah setempat sangat mempengaruhi gerakan permukaan tanah pada saat terjadi gempa. dipantulkan. maka lapisan tanah atau batuan akan naik dan turun. Keberadaan dari gelombang ini diperkirakan secara matematika oleh W. Perambatan Gelombang R . Beberapa faktor yang mempengaruhi gerakan tanah akibat gempa adalah panjang dan tebalnya lapisan tanah di atas lapisan batuan. Amplifikasi Gelombang Gempa Karena lapisan permukaan bumi tidak homogen dan terdiri dari bermacammacam bahan dan lapisan. dibiaskan baik pada lapisanlapisan maupun pada permukaan bumi. Pengalaman menunjukkan bahwa. maka akan terjadi pemantulan dan penyebaran pada perbatasan antara lapisanlapisan permukaan tanah yang mempunyai sifat karakterisitik yang berbeda.. Sebagai akibatnya jalannya gelombang menjadi tidak beraturan. Pengaruh kerusakan yang diakibatkan oleh Gelombang R dapat lebih besar dibandingkan gelombanggelombang gempa lainnya. maka gelombanggelombang gempa tersebut dalam perjalanannya mencapai permukaan bumi akan mengalami berbagai perubahan. dan akan ikut bergerak searah dengan gerakan gelombang. perubahan jenis lapisan tanah. Gelombang R Jenis Gelombang Permukaan lainnya adalah Gelombang R. karena pada lapisan ini sering terjadi retakan atau patahan yang dapat menyebabkan terjadinya gempa. Kebanyakan goncangan dari gempa berhubungan erat dengan Gelombang R ini. serta sulit untuk diprediksi.. Lapisan permukaan bumi merupakan lapisan yang penting di bidang rekayasa gempa. Pada saat gelombang gempa menyebar di tanah. retakan di dalam lapisan batuan. dimana gerakan dari gelombang ini mirip dengan gerakan gelombang air di laut. Gambar . Seperti diilustrasikan pada Gambar .S. yaitu diredam. hubungan antara Fenomena Gempa II . Gambar . maka n . Jika gelombang gempa dengan percepatan yang tetap stationary wave merambat dari lapisan batuan dasar ke permukaan tanah. Dalam hal ini disebut bahwa gelombang seismik mengalami amplifikasi. maka amplitudo dari gelombang pada saat mencapai permukaan tanah akan menjadi lebih besar dari pada gelombang asalnya.c dan . Fenomena Gempa II . Fenomena resonansi dapat terjadi terutama jika waktu getar dari gelombang gempa sama dengan atau mendekati waktu getar alami dari lapisan tanah yang dilewatinya. dapat dinyatakan dalam persamaan Sebagai contoh. jika cn . Hal ini menunjukkan bahwa arah penyebaran gelombang seismik hampir vertikal pada saat mencapai permukaan tanah. Perambatan gelombang gempa pada beberapa lapisan tanah Pada kondisi sebenarnya.sudut pada bagian lapisan batuan dasar dan sudut gelombang c sin n n sin c n pada permukaan teratas. gelombang gempa mempunyai percepatan rambat yang tidak tetap nonstationary wave. Gambar . California. Distribusi akar kuadrat ratarata dari pembesaran amplitudo percepatan tanah untuk komponen utaraselatan gempa El Centro. Toki. amplitudo. Meskipun demikian. Pusat gempa terdapat pada kedalaman sedang. Sudah barang tentu gempagempa lainnya yang terjadi tidak akan memiliki bentuk gelombang gempa yang tepat sama dengan salah satu dari keempat tipe yang disebutkan diatas.Amplifikasi yang terjadi pada gelombang gempa nonstationary lebih kecil dari pada gelombang gempa stationary. gelombang gempa akan semakin membesar saat mendekati permukaan tanah. . gelombang gempa tersaring oleh banyak lapisan tanah lunak. . dan gempa Skopje . seperti pada gempa Meksiko . seperti gempa Port Hueneme Gambar . serta karakteristik lainnya dari gelombang gempa tidak hanya dipengaruhi oleh ukuran besarnya gempa dan jarak hiposentrum saja. Derajat dari amplifikasi dan perubahan bentuk dari gelombang gempa dipengaruhi juga oleh kekerasan dan ketebalan dari lapisan tanah di bawah lokasi setempat.. durasi. Bentuk Gelombang Gempa Bentuk. . gelombang gempa akan mempunyai intensitas dan bentuk yang berbeda dengan gelombang yang terjadi di dekat pusat gempa. dimana lapisan dasar terdiri dari lapisan batuan yang keras. A long ground motion exhibiting pronounced prevailing periods of vibration. A moderately long. Tipe ini sering terjadi pada sabuk Sirkum Pasifik . seperti yang terlihat pada contoh numerik pada Gambar . Pada suatu tempat yang letaknya jauh dari pusat gempa. A ground motion involving largescale permanent deformation of the ground. seperti gempa El Centro Gambar . Fenomena Gempa II . Newmark dan Rosenblueth mengklasifikasikannya dalam empat tipe gelombang yaitu . Singleshock type. . dimana lapisan batuan dasarnya keras. Bentuk dari gelombang gempa sangat komplek dan berbeda satu dengan lainnya. dan terjadi refleksi berurutan pada permukaan tanah. tetapi juga dipengaruhi oleh mekanisme yang terjadi pada sumber gempa. extremely irregular motion. Sejumlah gempa memperlihatkan bentuk gelombang diantara atau kombinasi dari keempat tipe tersebut. dimana lapisan dasar terdiri dari lapisan batuan yang keras. dan struktur geologi tanah yang dilalui gelombang gempa. Gempa seperti ini terjadi di pelabuhan Alaska dan Niigata . Pada tipe ini. Pusat gempa terdapat pada kedalaman yang dangkal. gempa Libya . Fenomena Gempa II . Komponen timurbarat dari gempa Port Hueneme.Gambar . Komponen utaraselatan gempa El Centro. . Gambar . . California. Iran. yang meliputi Atlantik Selatan melintas ke utara melalui Iceland dan Spitzbergen. tetapi pada umumnya gempa terjadi di sekitar batas pelat tektonik dan banyak disekitar sesar aktif disekitar batas pelat tektonik. . Mid Atlantic Earthquake Belt Jalur Gempa Atlantik Tengah . Sumatera. . Dengan demikian lokasi gempa cenderung terkonsentrasi pada tempattempat tertentu saja. Irak. Fenomena Gempa II . dan Irian. maka telah dipetakan tiga jalur gempa yang ada di bumi. Taiwan. Jepang. Equador. Wilayah Gempa Gempa dapat terjadi kapan saja dan dimanapun di bumi ini. Jawa. Circum Pasific Earthquake Belt Jalur Gempa Pasifik . yaitu . yang meliputi Pegunungan Alpine di Eropa. Nusa Tenggara. dan Selandia Baru. Melanesia. Asia Kecil. Kepulauan Maluku. Himalaya. Sulawesi Utara. California. Afganistan. Polynesia. Tempat ini dikenal dengan nama Lingkaran Api Ring of Fire karena banyaknya gunung berapi dan aktivitas geologi. Birma. Philipina. Dari jalur gempa di atas terlihat bahwa kepulauan Indonesia menjadi tempat pertemuan dua jalur gempa. yaitu Circum Pasific Earthquake Belt dan Trans Asiatic Earthquake Belt.. Trans Asiatic Earthquake Belt Jalur Gempa Asia . yang meliputi Chili. Dengan demikian kepulauan Indonesia merupakan daerah yang rawan gempa. Gambar . seperti pada batas pelat tektonik Pasific. Irian. Lingkaran Api Ring of Fire Dengan melihat tempattempat dimana gempa sering terjadi. terutama perubaan permukaan dasar lautan dalam arah vertikal. kemudian untuk tsunami di Banyuwangi telah menelan korban orang lebih. Bencana tsunami terbukti menelan banyak korban manusia maupun harta benda. Tsunami Istilah tsunami berasal dari kosa kata Jepang tsu yang berarti gelombang dan nami yang berarti pelabuhan. tinggi gelombang tsunami bisa mencapai lebih dari meter. Gambar . ribu korban jiwa. Perubahan pada dasar lautan tersebut akan diikuti dengan perubahan permukaan lautan. Tetapi ini akan mengakibatkan tinggi gelombangnya menjadi lebih besar karena harus sesuai dengan hukum kekekalan energi. tetapi pada saat menghempas di pantai. Hal ini disebabkan karena berkurangnya kecepatan merambat gelombang tsunami disebabkan semakin dangkalnya kedalaman laut menuju pantai. Fenomena Gempa II . sehingga secara bebas. Tsunami ditimbulkan oleh adanya perubahan bentuk deformasi pada dasar lautan. tsunami diartikan sebagai gelombang laut yang melanda pelabuhan.. sebagai contoh untuk tsunami di Flores mengakibatkan meninggalnya lebih dari manusia. dimana kedalaman laut semakin dangkal. dan yang terakhir di Aceh yang menyebabkan lebih dari . yang mengakibatkan timbulnya penjalaran gelombang air laut secara serentak tersebar keseluruh penjuru mataangin. Kecepatan rambat penjalaran tsunami di sumbernya bisa mencapai ratusan hingga ribuan km/jam. dan berkurang pada saat menuju pantai. belum termasuk hitungan harta benda yang telah hancur. Gelombang Tsunami Meskipun tinggi gelombang tsunami disumbernya kurang dari satu meter. kurang dari Km Gempa dengan pola mekanisme dominan adalah sesar naik atau sesar turun Lokasi sesar fault di lautan yang dalam. Gempa dengan magnitude lebih besar dari M. Fenomena Gempa II .Penelitian menunjukkan bahwa tsunami dapat timbul bila kondisi tersebut di bawah ini terpenuhi Gempa dengan pusat gempa di tengah lautan. pada Skala Ricter Gempa dengan pusat gempa dangkal.
