Gempa Bumi

 

Gempa bumi (bahasa Inggris: Earthquake) adalah fenomena guncangan yang terjadi pada permukaan bumi. Terdapat beberapa jenis gempa bumi ^[1]berdasarkan penyebabnya, antara lain adalah gempa bumi tektonik, yang diakibatkan oleh pelepasan energi yang terakumulasi di antara dua atau lebih lempeng bumi yang berdempetan (yang masing-masing selalu bergerak hingga 10 cm per tahunnya); gempa bumi vulkanik, yang diakibatkan oleh aktivitas gunung berapi; gempa bumi runtuhan, yang diakibatkan oleh runtuhan gua atau tambang bawah tanah; dan gempa bumi ledakan yang diakibatkan oleh ledakan yang besar seperti dari bom nuklir.

Gempa bumi memiliki intensitas yang beragam, mulai dari yang sangat lemah sehingga tidak dapat dirasakan, sampai gempa yang cukup kuat yang dapat melontarkan benda dan manusia ke udara, merusak infrastruktur penting, dan menghancurkan satu kota. Gempa Bumi diukur dengan menggunakan alat Seismometer, dan Moment magnitudo adalah skala yang paling umum digunakan.

Dalam pengertian yang paling umum, kata gempa bumi digunakan untuk menggambarkan peristiwa seismik apa pun, baik yang terjadi secara alami maupun yang disebabkan oleh manusia, yang menghasilkan gelombang seismik. Titik awal terjadinya gempa bumi disebut hiposentrum atau fokus. Episentrum adalah titik di permukaan tanah yang berada tepat di atas hiposentrum. Di permukaan bumi, gempa bumi ditunjukkan dengan guncangan dan pergerakan atau gangguan pada tanah. Ketika pusat gempa bumi besar terletak di lepas pantai, dasar laut dapat bergeser cukup jauh sehingga menyebabkan tsunami. Gempa bumi juga dapat memicu tanah longsor.

Aktivitas seismik di suatu daerah adalah frekuensi, jenis, dan ukuran gempa bumi yang dialami dalam kurun waktu tertentu. Seismisitas di lokasi tertentu di Bumi adalah tingkat rata-rata pelepasan energi seismik per satuan volume. Kata tremor digunakan untuk gemuruh seismik non-gempa.

Jenis Gempa Bumi[sunting | sunting sumber]

Berdasarkan Penyebab[sunting | sunting sumber]

• Gempa Bumi Tektonik

Tiga tipe patahan:
A. Strike-slip
B. Normal
C. Terbalik

Gempa bumi tektonik terjadi di mana saja di bumi di tempat yang terdapat energi tekanan elastis yang terakumulasi dengan cukup untuk mendorong perambatan fraktur di sepanjang bidang patahan. Permukaan bumi terdiri dari lempeng-lempeng yang berdekatan antara satu dengan yang lain. Lempeng-lempeng ini selalu mengalami pergerakan yang per tahunnya bisa mencapai 10 cm.^[2] Sisi-sisinya hanya dapat bergerak saling melewati satu sama lain secara mulus dan tanpa disertai getaran (aseismik) jika tidak adanya ketidakteraturan atau asperitas di sepanjang permukaan patahan yang meningkatkan hambatan gesekan. Sebagian besar permukaan lempeng memiliki asperitas, yang menyebabkan bentuk perilaku pergesekan yang rapat. Saat patahan terkunci, gerakan relatif yang terus berlangsung di antara lempeng-lempeng akan meningkatkan tekanan dan, oleh karenanya, menyebabkan terakumulasinya energi tegangan di dalam volume di sekitar permukaan patahan. Hal ini terus berlanjut hingga tegangan antara dua atau lebih lempeng yang terjadi mencapai tingkat yang cukup untuk membobol asperitas, yang kemudian menyebabkan terjadinya pergeseran mendadak pada bagian patahan yang terkunci dan melepaskan energi yang terakumulasi.^[3] Energi ini dilepaskan sebagai kombinasi gelombang seismik tekanan elastis yang menjalar,^[4] pemanasan gesekan pada bidang patahan, dan retakan pada batuan, yang kemudian menyebabkan gempa bumi. Proses akumulasi tekanan^[5] dan tegangan secara bertahap yang diselingi oleh guncangan gempa bumi yang terjadi secara tiba-tiba ini dijabarkan pada teori elastic-rebound. Diestimasikan bahwa dari total energi gempa bumi, hanya 10 persen atau kurang yang dipancarkan sebagai energi seismik. Sebagian besar energi dari gempa bumi terpakai untuk menggerakkan perkembangan rekahan gempa atau terkonversi menjadi panas yang dihasilkan oleh gesekan. Karenanya, gempa bumi menurunkan energi potensial elastis yang tersimpan di bumi dan meningkatkan suhu bumi, meskipun perubahan ini dapat dikesampingkan jika dibandingkan dengan aliran panas konduktif dan konvektif yang keluar dari perut bumi.^[6]

• Gempa Bumi Vulkanik (Letusan Gunung Api)

Gempa Bumi ini terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi sebelum gunung api meletus.

Apabila keaktifannya semakin tinggi maka akan menyebabkan timbulnya ledakan yang juga akan menimbulkan terjadinya gempa bumi. Gempa Bumi tersebut hanya terasa di sekitar gunung api tersebut

• Gempa Bumi Runtuhan

Gempa Bumi ini biasanya terjadi pada daerah kapur ataupun pada daerah pertambangan, Gempa Bumi ini jarang terjadi dan bersifat lokal.

• Gempa Bumi Ledakan

Gempa bumi seperti ini dapat terjadi sebagai akibat dari berbagai jenis ledakan yang besar, salah satunya adalah bom nuklir.

Berdasarkan kedalaman[sunting | sunting sumber]

• Gempa bumi dalam

Gempa bumi dalam adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada lebih dari 300 km di bawah permukaan bumi (di dalam kerak bumi). Gempa bumi dalam pada umumnya tidak terlalu berbahaya.

• Gempa bumi menengah

Gempa bumi menengah adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada antara 60 km sampai 300 km di bawah permukaan bumi.gempa bumi menengah pada umumnya menimbulkan kerusakan ringan dan getarannya lebih terasa.

• Gempa bumi dangkal

Gempa bumi dangkal adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada kurang dari 60 km dari permukaan bumi. Gempa bumi ini biasanya menimbulkan kerusakan yang besar.

Berdasarkan gelombang/getaran gempa[sunting | sunting sumber]

• Gelombang Primer

Gelombang primer (gelombang lungituudinal) adalah gelombang atau getaran yang merambat di tubuh bumi dengan kecepatan antara 7–14 km/detik. Getaran ini berasal dari hiposentrum.

• Gelombang Sekunder

Gelombang sekunder (gelombang transversal) adalah gelombang atau getaran yang merambat, seperti gelombang primer dengan kecepatan yang sudah berkurang,yakni 4–7 km/detik. Gelombang sekunder tidak dapat merambat melalui lapisan cair.

Penyebab Terjadinya Gempa Bumi[sunting | sunting sumber]

Peta lempeng di dunia

Gempa Bumi disebabkan dari pelepasan energi yang dihasilkan oleh tekanan yang disebabkan lempengan yang bergerak ke satu arah atau bisa lebih. Semakin lama itu kian membesar dan akhirnya mencapai pada keadaan di mana tekanan tersebut tidak dapat ditahan lagi oleh pinggiran lempengan. Pada saat itulah gempa Bumi akan terjadi.

Pergeseran lempeng bumi dapat mengakibatkan gempa bumi karena dalam peristiwa tersebut disertai dengan pelepasan sejumlah energi yang besar.

Selain pergeseran lempeng Bumi, gerak lempeng Bumi yang saling menjauhi satu sama lain juga dapat mengakibatkan gempa bumi.

Hal tersebut dikarenakan saat dua lempeng bumi bergerak saling menjauh, akan terbentuk lempeng baru di antara keduanya.

Lempeng baru yang terbentuk memiliki berat jenis yang jauh lebih kecil dari berat jenis lempeng yang lama. Lempeng yang baru terbentuk tersebut akan mendapatkan tekanan yang besar dari dua lempeng lama sehingga akan bergerak ke bawah dan menimbulkan pelepasan energi yang juga besar.

Terakhir adalah gerak lempeng yang saling bertumbukan juga dapat mengakibatkan gempa bumi. Pergerakan dua lempeng yang saling mendekat juga berdampak pada terbentuknya gunung.

Seperti yang terjadi pada gunung Everest yang terus tumbuh tingkat gerak lempeng saling bertumpuk. Ilmu Pengetahuan Alam/Kementerian Pendidikan dan Gempa Bumi biasanya terjadi di perbatasan lempengan-lempengan tersebut.

Gempa Bumi yang paling parah biasanya atasan lempengan kompresional dan translasional. Gempa Bumi fokus dalam kemungkinan besar terjadi karena materi lapisan litosfer yang terjepit. Beberapa gempa bumi juga dapat terjadi dalam gunung berapi.

Frekuensi gempa bumi[sunting | sunting sumber]

Gempa bumi dan tsunami di Messina, Italia memakan hingga 120,000 korban jiwa, salah satu bencana terburuk dalam sejarah Eropa.

Diperkirakan sekitar 500.000 gempa bumi terjadi setiap tahunnya, dan dapat dideteksi dengan instrumentasi saat ini. Sekitar 100.000 gempa bumi di antaranya dapat dirasakan. Gempa bumi kecil hampir terus-menerus terjadi di seluruh wilayah didunia seperti di California dan Alaska, serta di El Salvador, Meksiko, Guatemala, Chili, Peru, Indonesia, Filipina, Iran, Pakistan, Kepualauan Azores di Portugal, Turki, Selandia Baru, Yunani, Italia, India, Nepal, dan Jepang.^[7]

Gempa bumi berkekuatan 4.0–4.5 magnitudo terjadi setiap tahun, sementara gempa bumi berkekuatan 5.0–5.9 terjadi setiap 200 kali dalam setahun, gempa bumi berkekuatan 6.0–6.9 terjadi 100 kali dalam setahun, gempa bumi berkekuatan 7.0–7.9 terjadi setiap 15 kali dalam setahun, gempa bumi berkekuatan 8.0–8.9 terjadi sekali atau duakali dalam setahun sementara gempa bumi megathrust berkekuatan 9.0+ terjadi sekali dalam 10 hingga 50 tahun.^[8]

Cincin Api Pasifik

Zona Sabuk Alpida

Sebagian besar gempa bumi di dunia 90%, terjadi di zona sepanjang 40.000 kilometer (25.000 mil), yang dikenal sebagai Cincin Api Pasifik. Gempa besar juga cenderung terjadi di sepanjang batas lempeng lainnya, seperti di sepanjang Pegunungan Himalaya yang dikenal sebagai Zona sabuk alpide, zona seisimik paling aktif kedua setelah Cincin api di Pasifik.^[9]

Kota-kota besar seperti Mexico City, Tokyo, Jakarta, Manila, Los Angeles, San Francisco, Roma, Istanbul, Delhi dan Teheran memiliki resiko gempa bumi yang sangat tinggi, dengan kerusakan dan jumlah korban yang tak terbatas. Beberapa seismolog memperingatkan bahwa satu gempa bumi saja dapat merenggut nyawa sekitar tiga juta orang, jika terjadi di wilayah kota dengan padat penduduk.^[10]

Dampak gempa bumi[sunting | sunting sumber]

Guncangan dan pergerakan tanah[sunting | sunting sumber]

Struktur bangunan delapan lantai yang fondasinya hancur, setelah diguncang Gempa bumi Kota Meksiko 1985

Animasi perbandingan guncangan gempa antara Gempa bumi Kota Meksiko 1985 dan Gempa bumi Puebla 2017

Pergerakan dan pecahnya tanah merupakan dampak utama dari gempa bumi di permukaan bumi, akibat gesekan lempeng tektonik yang menyebabkan kerusakan bangunan atau struktur kaku yang terletak di daerah yang terkena gempa. Kerusakan bangunan tergantung pada: a) intensitas pergerakan; b) jarak antara struktur dan pusat gempa; c) kondisi geologi dan geomorfologi yang memungkinkan perambatan gelombang lebih baik.

Lempeng Tektonik

 

Kerak bumi merupakan salah satu dari beberapa lapisan yang ada di bumi, membentuk dasar samudra dan disebut dengan lempeng samudera. Ada juga kerak bumi yang menjadi dasar suatu benua dan dinamakan lempeng benua. Teori lempeng tektonik membuktikan bahwa kedua lempeng yang ada merupakan bagian kerak bumi dengan daya tahan yang sangat kuat.

Teori ini memiliki keterkaitan yang sangat erat dengan beberapa fenomena alam, seperti pergerakan benua, terbentuknya gunung, adanya gempa bumi, munculnya aktivitas vulkanik dan munculnya palung samudera. Karena itu diperlukan pemahaman yang baik dan benar untuk bisa mengerti apa dan bagaimana fenomena ini bisa terjadi karena adanya lempeng tektonik.

Pengertian Lempeng Tektonik

Lempeng merupakan lapisan penyusun bumi paling atas yang sebagian besar mempunyai ketebalan hingga 100 km. Sementara tektonik adalah adanya proses dari pergerakan yang terdapat pada kerak bumi hingga membuat timbulnya beberapa fenomena seperti lipatan, lekukan hingga patahan yang berdampak pada tinggi rendahnya permukaan bumi.

Lempeng tektonik erat kaitannya dengan lapisan litosfer pada bumi yang memang menjadi lapisan paling atas dari bumi. Lapisan yang tersusun dari kerak bumi dan mantel bumi, keduanya memiliki sifat sangat padat dan kaku. Lapisan litosfer mengalami proses yang berujung membentuk lempeng-lempeng tektonik pada bumi.

Berdasar dari penjelasan di atas, dapat dikatakan bahwa lempeng tektonik adalah bagian paling atas bumi dengan fenomena yang muncul akibat proses pergerakan dan mempengaruhi tinggi rendah dari bumi tersebut. Secara langsung adanya proses pergerakan ini membuat pengaruh signifikan pada penampakan permukaan bumi yang dinamis.

Indonesia terletak pada permukaan tiga lempeng tektonik besar yaitu lempeng eurasia, lempeng Indo-Australia dan Lempeng Pasifik. Letak geologis Indonesia dilihat berdasarkan pada titik pertemuan dari tiga lempeng tersebut. Kondisi ini memunculkan rawan terjadinya gempa di daerah yang terletak pada pertemuan lempeng tektonik tersebut.

Teori Lempeng Tektonik

Yang dimaksud dengan teori lempeng tektonik adalah teori dasar di bidang geologi, dikembangkan untuk dapat memberi penjelasan secara mendalam mengenai fakta dari pergerakan besar lapisan permukaan paling atas bumi atau litosfer secara alami. Teori lempeng tektonik digunakan untuk menjelaskan interaksi dari lempeng-lempeng yang ada dan menimbulkan beberapa asumsi ini.

• Terdapat pembentukan material lempeng yang baru.
• Material permukaan paling atas bumi membentuk lempeng yang kaku.
• Luas dari area permukaan bumi konstan.
• Lempeng permukaan paling atas bumi mampu mengirim tekanan horizontal tanpa penyambung.

Contoh Teori Lempeng Tektonik

Lempeng tektonik dipakai untuk menjelaskan pergeseran benua, fenomena yang terjadi saat benua masih menjadi satu kesatuan yang disebut benua super besar atau supercontinent dan dinamakan dengan sebutan Pangea. Hingga tak lama setelah itu benua yang muncul terbagi menjadi beberapa bagian.

Beberapa bagian benua yang terbagi ini dinamakan Gondwana dan Laurasia, munculnya beberapa benua ini ditandai dengan pergerakan dan diibaratkan seperti bongkahan es yang mengapung dan bergerak di lautan. Karena inilah teori lempeng tektonik juga disebut dengan teori pengapungan kontinen, yang diperkuat dengan beberapa bukti seperti berikut.

• Kesamaan Garis Pantai

Adanya kecocokan garis pantai ini ditemukan di benua Amerika Selatan dan benua Afrika Barat, kedua benua ini memperlihatkan adanya himpitan benua satu dengan benua lainnya. Jika dilihat dengan seksama, maka dugaan awal menyebutkan bahwa kedua benua ini awalnya adalah satu kesatuan diikuti dengan penelitian berupa pencocokan garis pantai yang ada.

• Persebaran Fosil

Munculnya fosil-fosil sama di beberapa benua, seperti Mosasaurus tempat-tempat berbeda di setiap benua yang bahkan sudah dipisahkan oleh lautan. Hal ini memunculkan asumsi, bahwa beberapa tempat tersebut dulunya memang sangat dekat dan dihubungkan oleh daratan. Mesosaurus sendiri merupakan salah satu reptil besar yang hidup di danau air tawar dan sungai.

Sekitar 260 juta tahun yang lalu, dua benua yang menemukan fosil reptil ini yakni di benua Amerika dan benua Afrika. Kemudian ditemukan juga fosil tanaman Clossopteris yang disebut telah hidup di sekitar 260 juta tahun yang lalu. Tanaman ini ditemukan bersama fosil reptil Cynognathus dan Lystrosaurus di benua Afrika, India, Antartika dan Amerika.

• Kesamaan Jenis Batuan

Kecocokan jenis batuan ini muncul di jalur pegunungan Appalachian di bagian timur benua Amerika Utara, pegunungan ini menyebar ke timur laut hingga menghilang di area Newfoundland. Hingga kemudian pegunungan dengan jenis yang sama pada penyusun batuannya di Scandinavia. Untuk memperkuat hal ini dapat dilihat dengan posisi sebelum terpisah.

Pegunungan yang ada kemudian akan membentuk satu jalur yang menerus, ini menjadi salah satu cara yang dipakai untuk membuktikan teori continent drift. Teori ini dilakukan dengan mempersatukan kesamaan penampakan dari bentuk-bentuk geologi yang telah dipisahkan oleh lautan.

• Bukti Iklim Purba (Paleoclimatic)

Iklim masa purba juga menjadi bukti ilmiah, lewat hasil penelitian yang dilakukan dan dipelajari oleh para ahli geologi kebumian. Semua hasil digunakan untuk membuktikan teori benua mengapung, pada 250 juta tahun yang lalu bagian bumi selatan memiliki iklim dingin seperti yang ada di Antartika, Australia, Amerika Selatan dan Afrika serta India.

Adanya proses glasiasi membuat kondisi ini terjadi secara terus menerus pada beberapa daerah, hingga membuat para ahli memercayai jika daratan telah mengalami glasiasi dari satu benua super yang sama. Setelah itu terpisah dan mengapung menjadi beberapa bagian, inilah yang menjadi teori pengapungan benua.

• Medan Magnet Benua (Paleomagnetisme)

Teori yang membuktikan adanya benua super besar juga dibuktikan dengan menentukan intensitas dan arah medan magnet bumi. Hal pertama yang dilakukan adalah dengan menentukan medan magnet purba, lalu melakukan analisis dalam beberapa batuan dengan kandungan mineral dan kaya unsur besi, penggunaan mineral dinamakan dengan fosil kompas.

Fosil berperan sebagai kompas untuk menunjukkan arah kemagnetan, dipengaruhi juga dengan adanya komposisi basalitis. Karena inilah batuan yang terbentuk mampu merekam arah kutub magnet saat batuan terbentuk. Hingga akhirnya ditemukan kesamaan arah kutub magnet disertai dengan lokasi terbentuknya.

Kondisi yang membuat perkembangan teori perkembangan lempeng tektonik ke arah perluasan, hasil dari pergerakan vertikal batuan. Namun juga tak menemukan adanya ukuran bertambah besar permukaan bumi, kondisi yang menyebabkan zona subduksi dan sesar translasi. Perkembangan teori tektonik ini yang akhirnya diterima oleh berbagai kalangan.

Baca juga: Pengertian Pemantulan Cahaya, Hukum, Macam-macam dan Rumus

Jenis-jenis Batas Lempeng Tektonik

• Batas Divergen

Batas Divergen disebut juga sebagai zona pertambahan dan pembentukan lempeng baru, merupakan zona dengan lempeng-lempeng mengalami pergerakan saling menjauh satu sama lain. Bagian kosong karena pergerakan lempeng tektonik menjauh nantinya akan menjauh dari bagian mantel bumi yang terdapat di bagian paling luar bumi.

Kondisi yang juga menyebabkan adanya mid oceanic ridge atau rift valley, yang bisa membuat lempeng benua terbelah menjadi dua dan memunculkan adanya intrusi magma pada bagian tengah lempeng yang kosong. Intrusi magma muncul karena arus konveksi untuk kemudian mendorong lempeng bergerak ke arah lain.

• Batas Konvergen

Adalah zona penghancuran yang membuat lempeng-lempeng di permukaan bumi kemudian mendekat satu sama lain. Salah satu lempeng kemudian masuk dan menembus mantel hingga mengalami peleburan serta penghancuran yang diakibatkan adanya suhu tinggi. Dalam zona konvergen muncul subduksi dan kolisi.

Apabila lempeng memiliki bahan yang berat maka akan muncul subduksi, sementara jika lempeng dengan bahan ringan menjadi kolisi. Adanya gerakan kolisi di permukaan bumi membuat terciptanya barisan pegunungan dan gerakan subduksi membuat pegunungan vulkanik dengan memunculkan lipatan pada wilayah lempeng yang tertekan.

• Batas Transform

Disebut juga batas geser karena pada batas transform tidak terdapat litosfer yang kemudian dihancurkan dan tidak terdapat litosfer baru tercipta. Beberapa lempeng cenderung bergerak secara lateral atau mendatar satu sama lain. Meskipun pada batas ini banyak muncul patahan transform seperti patahan punggung laut yang panjangnya bisa mencapai ratusan kilometer.

Batas transform juga membuat adanya gerakan relatif sinistral ke arah kiri yang berlawanan, hingga dekstral atau ke kanan yang berlawanan. Kondisi yang menciptakan sesar, seperti misalnya Sesar San Andreas yang terdapat di California dan yang pasti batas transform ini banyak terjadi di dasar laut.

Poin Penting Terkait Pergerakan Lempeng Bumi

• Kerak benua di muka bumi memiliki sifat yang ringan dan permanen hingga membuat kerak benua tidak bisa tenggelam. Disebabkan juga karena massa jenis kerak benua sangat rendah, lalu kerak samudera memiliki sifat sementara karena adanya tabrakan.
• Lempeng benua terbentuk dari adanya kerak benua dan kerak samudera sesuai dengan gaya yang memengaruhi pergerakan lempeng di wilayah tersebut. Letak benua bisa berada jauh di luar batas benua yang berkaitan.
• Lempeng bumi tidak akan menempati suatu medan atau tempat sama, apabila muncul proses penempatan yang sama sehingga salah satu lempeng akan menjadi gunung atau bagian yang dihancurkan mantel bumi.
• Apabila terdapat dua lempeng yang saling bergerak berjauhan maka akan muncul kerak samudera yang baru di kawasan tersebut. Bumi memiliki sifat konstan, yang artinya tidak mengalami perubahan ukuran baik besar maupun kecil.
• Gerakan lempeng tektonik sangat lambat, sehingga sulit untuk dirasakan oleh manusia namun jika muncul gerakan secara tiba-tiba dan cepat maka dinamakan gempa bumi. Bentang alam tektonik ditemukan pada batas lempeng.

Demikian penjelasan dari teori lempeng tektonik, mulai dari pengertian, contoh hingga jenis-jenis batas lempeng tektonik. Sampoerna Academy tak hanya memberi penjelasan ilmu pengetahuan secara teori di dalam kelas, tetapi juga melakukan praktek secara langsung. Dengan tujuan agar para siswa memahami pelajaran dengan baik dan benar.

Sampoerna Academy memberi fasilitas penunjang lengkap untuk para siswa, dibantu dengan tenaga pengajar berpengalaman dan berkualitas. Sampoerna Academy menerapkan kurikulum berstandar internasional, memberi kesempatan para siswa mulai dari tingkat dasar hingga perguruan tinggi untuk bisa bersaing di level nasional maupun internasional.