Bagaimana Sentra Gempa Dan Lapisan-Lapisan Bumi Sanggup Diketahui
Pertanyaan yang sering muncul mengenai gempa bumi yaitu bagaimana gempa bumi sanggup terjadi, baik itu kekuatannya, kedalamannya/pusat gempa (hiposentrum), ataupun lokasinya (episentrum). Bahkan beberapa orang pernah bertanya kepada saya, bagaimana para hebat sanggup mengetahui lapisan lapisan bumi, baik dari aspek ketebalan lapisannya (kerak, mantel, dan inti bumi), karakteristik material penyusunnya, bahkan diameter ataupun jari-jari bumi.
Baca juga : Gempa Bumi dan Mitigasinya
Pertanyaan perihal lapisan-lapisan bumi yaitu hal yang lumrah, lantaran mereka mengetahui bahwa hingga dikala ini lapisan-lapisan bumi (khususnya kepingan mantel bumi - inti bumi) belum sanggup dibuktikan secara niscaya menurut data pengeboran (karena penetrasi alat bor yang terbatas). Tulisan singkat dibawah ini mudah-mudahan sanggup memberi pencerahan dalam menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut.
Mengetahui Kekuatan, Kedalaman, dan Lokasi Gempa Bumi
Bumi yaitu materi yang dinamis, jawaban massa batuan yang aktif bergerak satu dengan yang lainnya, sehingga menghasilkan gempabumi di zona penunjaman lempeng pada kedalaman tertentu. Zona penunjaman lempeng biasanya banyak terdapat di bawah dasar-dasar samudera. Gempabumi berasal dari pergerakan secara perlahan massa batuan jawaban pertambahan gaya (energi) deformasi, sehingga massa batuan akan melampaui batas elastisitasnya dan hasilnya patah (pecah). Perlu dicatat bahwa kunci penyebab gempabumi ini yaitu gaya (energi) deformasi yang biasa dikenal sebagai "gelombang seismik".
Tempat lepasnya energi deformasi lentur yang biasa disebut "geolombang seismik" ini akan menyebar ke segala arah yang dikenal dengan sebutan "hiposenter". Sedangkan rekahan yang terbentuk jawaban deformasi tersebut dinamakan patahan (fault). Patahan (fault) terbentuk jawaban massa batuan yang terkena energi deformasi kehilangan batas elastisitasnya, sehingga menjadikan massa batuan akan patah atau pecah.
Tempat lepasnya energi deformasi lentur yang biasa disebut "geolombang seismik" ini akan menyebar ke segala arah yang dikenal dengan sebutan "hiposenter". Sedangkan rekahan yang terbentuk jawaban deformasi tersebut dinamakan patahan (fault). Patahan (fault) terbentuk jawaban massa batuan yang terkena energi deformasi kehilangan batas elastisitasnya, sehingga menjadikan massa batuan akan patah atau pecah.
Dengan mempelajari struktur dalam (interior) bumi, disimpulkan adanya dua jenis gelombang seismik, yaitu : "compresional wave" biasa disebut dengan P wave (gelombang P), dan "shear wave" biasa disebut S wave (gelombang S). Gelombang P merupakan gelombang tekanan penyebab deformasi lentur pada massa batuan, yang bergerak searah dengan arah gaya deformasi. Sedangkan gelombang S merupakan gelombang tarikan, yang bergerak menciptakan sudut dengan arah gaya deformasi.
Baca juga : Gaya-gaya Geologi Penyebab Deformasi Batuan
Kecepatan gelombang P ternyata 40% lebih besar dibanding kecepatan gelombang S. Alat untuk mencatat gerakan perlahan interior bumi yang berasosiasi dengan gelombang seismik disebut dengan "seismograph" (lihat gambar 1A). Gelombang P selalu berjalan lebih cepat dari gelombang S, sehingga gelombang P akan tiba di seismograph lebih dahulu dan direkam oleh defleksi pada diagram seismograph. Gelombang S direkam dengan cara yang sama, tetapi pada waktu berikutnya. Sehingga perbedaan kedatangannya sanggup dicatat.
Jika kecepatan kedua gelombang P dan S sanggup diketahui dari seismograph, dan selang (perbedaan) waktu kedatangan kedua gelombang dicatat, maka kedalaman sentra gempa (hiposentrum) sanggup ditentukan. Sedangkan lokasi gempa sanggup ditentukan jika jarak gempa dari beberapa stasiun seismograph dihitung. Proyeksi (posisi) tegak lurus hiposentrum ke permukaan bumi disebut sebagai "episentrum".
Mengetahui Lapisan-lapisan Bumi
Gelombang P didalam bumi memiliki kecepatan yang berbeda-beda, sebagai jawaban ketidak-homogenan batuan pembentuk struktur dalam bumi (interior bumi). Sifat dari gelombang ini baik pada fasa padat maupun fasa cair sanggup ditransmisikan. Sedangkan untuk gelombang S, tidak sanggup ditransmisikan pada fasa cair.
Gelombang P sanggup dicatat hingga posisi 120 derajat dari sentra pengukuran. Tetapi pada koordinat 102 - 143 derajat, getaran gelombang P tidak sanggup direkam, dan kawasan tersebut dinamakan "shadow zone" atau kawasan bayangan (lihat gambar 1B). Gerakan gelombang P tercatat mulai lemah kecepatannya pada koordinat 143 - 180 derajat.
Dari beberapa penelitian terhadap kecepatan gelombang P dan gelombang S di dalam bumi, para hebat menarik kesimpulan bahwa di dalam bumi terdapat dua bidang utama diskontinuitas. Pertama, sekitar 5 - 70 km dari permukaan bumi, dan yang kedua pada kedalaman sekitar 2900 km dari permukaan bumi. Dari sinilah asal muasal diketahuinya lapisan-lapisan bumi dengan masing-masing ketebalannya.
Gelombang P sanggup dicatat hingga posisi 120 derajat dari sentra pengukuran. Tetapi pada koordinat 102 - 143 derajat, getaran gelombang P tidak sanggup direkam, dan kawasan tersebut dinamakan "shadow zone" atau kawasan bayangan (lihat gambar 1B). Gerakan gelombang P tercatat mulai lemah kecepatannya pada koordinat 143 - 180 derajat.
Dari beberapa penelitian terhadap kecepatan gelombang P dan gelombang S di dalam bumi, para hebat menarik kesimpulan bahwa di dalam bumi terdapat dua bidang utama diskontinuitas. Pertama, sekitar 5 - 70 km dari permukaan bumi, dan yang kedua pada kedalaman sekitar 2900 km dari permukaan bumi. Dari sinilah asal muasal diketahuinya lapisan-lapisan bumi dengan masing-masing ketebalannya.
 |
| Gambar 1. Konsep gelombang seismik yang dipakai untuk pengukuran gempa dan identifikasi lapisan bumi. |
Berdasarkan gambar diatas (gambar 1C), maka secara garis besar lapisan-lapisan bumi (interior bumi) terdiri atas : 1) Kerak bumi (crust) dengan ketebalan sekitar 5-70 km, 2) Selubung bumi (mantel) dengan ketebalan sekitar 70-2900 km, dan 3) Inti bumi (core) dengan ketebalan sekitar 3450 km. Hasil inilah yang secara akumulasi jari-jari bumi sanggup diperkirakan panjangnya, yaitu sekitar 6350 km (jari-jari bumi di katulistiwa).
Kerak Bumi
Bagian ini sering disebut juga sebagai kulit bumi, merupakan lapisan terluar yang disusun oleh batuan yang padat. Kerak bumi sanggup dibedakan menjadi kerak benua (kerak kontinen) dan kerak samudera (kerak oseanik).
Kerak benua merupakan kerak yang menyusun daratan atau benua dan menyusun sekitar 79% dari volume kerak bumi. Batuan yang menyusun kerak benua pada umumnya batuan granitik yang bersifat asam. Bagian atas dari kerak benua biasanya disusun oleh batuan beku, batuan metamorf, dan batuan sedimen. Kerak benua kepingan atas dan kepingan bawah dipisahkan oleh bidang Diskontinuitas Conrad.
Kerak samudera (kerak oseanik) yaitu kerak bumi yang menyusun lantai samudera, sekitar 65% dari total luas kerak bumi. Rata-rata kedalaman kerak samudera sekitar 4 km dari permukaan air laut. batuan penyusunnya merupakan batuan yang bersifat basa atau mafik. Bagian atas (pada ketebalan 1,5 km) disusun oleh batuan yang bersifat basa atau basaltik, sedangkan pada kepingan bawahnya tersusun atas batuan metamorf dan batuan beku gabro.
Kerak benua merupakan kerak yang menyusun daratan atau benua dan menyusun sekitar 79% dari volume kerak bumi. Batuan yang menyusun kerak benua pada umumnya batuan granitik yang bersifat asam. Bagian atas dari kerak benua biasanya disusun oleh batuan beku, batuan metamorf, dan batuan sedimen. Kerak benua kepingan atas dan kepingan bawah dipisahkan oleh bidang Diskontinuitas Conrad.
Kerak samudera (kerak oseanik) yaitu kerak bumi yang menyusun lantai samudera, sekitar 65% dari total luas kerak bumi. Rata-rata kedalaman kerak samudera sekitar 4 km dari permukaan air laut. batuan penyusunnya merupakan batuan yang bersifat basa atau mafik. Bagian atas (pada ketebalan 1,5 km) disusun oleh batuan yang bersifat basa atau basaltik, sedangkan pada kepingan bawahnya tersusun atas batuan metamorf dan batuan beku gabro.
Selubung Bumi (Mantel)
Bagian ini merupakan penyusun kepingan dalam bumi yang terbesar. komposisi kimia selubung bumi belum diketahui secara pasti, namun diperkirakan terdiri atas oksigen dan silikon dalam jumlah yang besar. Komposisi umum dari kepingan ini yaitu materi material yang bersifat ultramafik, menyerupai dunit, peridotit, dan batuan lainnya yang kaya akan olivin.
Selubung bumi atau mantel bumi sanggup dibedakan menjadi tiga kepingan yaitu : 1) selubung bumi kepingan atas, 2) selubung bumi kepingan tengah, dan 3) selubung bumi kepingan bawah. Informasi lapisan bumi yang cukup dalam ini sanggup diketahui menurut atas sanggup merambatnya gelombang S melalui material penyusunnya.
Selubung bumi atau mantel bumi sanggup dibedakan menjadi tiga kepingan yaitu : 1) selubung bumi kepingan atas, 2) selubung bumi kepingan tengah, dan 3) selubung bumi kepingan bawah. Informasi lapisan bumi yang cukup dalam ini sanggup diketahui menurut atas sanggup merambatnya gelombang S melalui material penyusunnya.
 |
| Gambar 2. Anatomi lapisan-lapisan bumi (interior bumi). |
Inti Bumi
Bagian bumi ini terletak mulai kedalaman sekitar 2900 km dari dasar kerak bumi hingga ke sentra bumi. Inti bumi terbagi atas 2 kepingan yaitu inti bumi kepingan luar dan inti bumi kepingan dalam. Karakteristik mengenai batas antara selubung bumi dan inti bumi ditandai dengan penurunan kecepatan gelombang P secara drastis dan gelombang S yang tidak sanggup diteruskan. Diperkirakan hal ini berafiliasi dengan meningkatnya berat jenis material penyusun inti bumi serta perubahan sifat materialnya dari padat menjadi cair.
Peningkatan berat jenis lebih banyak disebabkan oleh perubahan material silikat pada selubung bumi menjadi material yang kaya akan besi (Fe) di inti bumi. Diperkirakan, perubahan sifat tersebut jawaban turunnya titik lebur material yang mengandung besi dibandingkan dengan material yang kaya silikat. Inilah mengapa inti bumi kepingan luar berwujud cairan yang melimpah logam Fe, sedangkan inti bumi kepingan dalam disusun oleh material yang sama, namun dalam fase padat.
Peningkatan berat jenis lebih banyak disebabkan oleh perubahan material silikat pada selubung bumi menjadi material yang kaya akan besi (Fe) di inti bumi. Diperkirakan, perubahan sifat tersebut jawaban turunnya titik lebur material yang mengandung besi dibandingkan dengan material yang kaya silikat. Inilah mengapa inti bumi kepingan luar berwujud cairan yang melimpah logam Fe, sedangkan inti bumi kepingan dalam disusun oleh material yang sama, namun dalam fase padat.
Posting Komentar untuk "Bagaimana Sentra Gempa Dan Lapisan-Lapisan Bumi Sanggup Diketahui"