Lempeng Tektonik dan Kaitannya dengan Gempa Bumi

Deformasi pada kerak bumi adalah perwujudan tenaga yang berasal dari gerakan lempeng dalam bentuk tenaga mekanik. Akibat deformasi tektonik yang dapat dirasakan langsung oleh manusia adalah gempa bumi. Gerakan deformasi pada kerak bumi dapat menghasilkan bentuk struktur geologi, yaitu sebagai berikut. 
  • Pada zona subduksi lempeng benua dengan lempeng samudera menghasilkan palung laut (trench) dalam kondisi labil dan akan terisi oleh sedimen marin yang dalam jangica waktu tertentu akan menghasilkan sedimen yang tebal. Daerah ini merupakan daerah yang rawan terjadinya gempa bumi. Sebagai contohnya adalah Palung Mariana di kepulauan Mariana Philipina, palung sepanjang pantai barat Sumatera dan selatan Jawa.
  • Apabila gerakan lempeng konvergen yang bersifat horizontal terjadi pada batuan yang bersifat lunak (elastis), maka akan terbentuk struktur lipatan (fold). Apabila gerakan melebihi daya elastisitas batuan akan terjadi deformasi tektonik yang menghasilican gempa bumi yang berkekuatan lemah. Bentuk orogenesis yang dihasilkannya adalah gunung lipatan (folded mountains).
  • Apabila gerakan lempeng konvergen terjadi pada batuan yang tegar dan kaku, akan terbentuk patahan atau sesar (fault), dan daerah ini juga merupakaan daerah yang rawan terjadinya gempa bumi. Bentuk pengangkatan yang menghasilkan pegunungan akan menghasikan gunung patahan (faulted mountains). Sebagai contoh adalah pegunungan bukit barisan di Sumatera dan pegunungan Afrika timur. 
 

A. Jenis Gempa Bumi 

Gempa bumi yang terjadi dapat dikelompoldcan sebagai berikut:

  • Gempa Bumi Vulkanik
Gempa yang terjach pada waktu akan terjadi, sedang berlangsung dan setelah terjadi letusan gunung api. Getaran tersebut diakibatkan oleh persentuhan magma dengan dinding pipa kepundan, tekanan gas pada waktu peledakan yang kuat, dan perpindahan magma pada dapur magma secara mendadak. Pada umumnya, kekuatan gempa bersifat lemah sehingga tidak menimbulkan kerusakan yang hebat pada sekitar episentrum.

  • Gempa Bumi Runtuhan
Gempa bumi ini terjadi akibat runtuhan di dalam tanah, seperti pada daerah pertambangan batu bara dalam tanah, yang mengakibatkan runtuhnya dinding gua. Pada daerah kapur seringkali terjadi erosi sehingga menghasilkan gua-gua karst. Apabila dinding gua tidak mampu lagi menahan beban maka akan terjadi runtuhan yang mengakibatkan gempa. Gempa bumi tipe ini hanya mencapai 3% dari jumlah gempa yang ada.

  • Gempa Bumi Tektonik
Gempa ini diakibatkan ketegangan pada bagian litosfer yang melebihi batas elastisitas, dan mengakibatkan perubahan litosfer secara tiba-tiba. Jenis gempa ini mencapai 90% dari gempa yang terjadi di seluruh dunia. Gintohnya, gempa bumi yang terjadi di Yogyakarta.

B. Beberapa Istilah yang Berhubungan dengan Gempa Bumi

Beberapa istilah yang berhubungan dengan gempa bumi, antara lain sebagai berikut:
  • Hiposentrum adalah sumber gempa yang terdapat di dalam litosfer yang merupakan asal gelombang primer (longitudinal) dengan gerakan merapat dan meregang serta dirambatkan dengan kecepatan antara 7-14 km/detik. Setelah itu diikuti oleh gelombang sekuni der dengan kecepatan antara 4-7 km/detik.
  • Episentrum adalah garis atau titik di permukaan bumi yang tegak lurus dengan hiposentrum. Tempat itu merupakan awal gelombang permukaan dengan kecepatan antara 3,5-3,9 km/detik. Gelombang ini merupakan gelombang yang mengakibatkan kerusakan.
  • Makroseista adalah daerah di permukaan bumi di sekitar episentrum yang mengalami kerusakan.terhebat akibat getaran gelombang gempa.
  •  Mikroseista merupakan getaran gempa yang sangat halus, hanya bisa dideteksi dengan seismograf (alat pencatat gempa).
  • Pleitoseista, adalah garis khayal pada peta yang menunjukkan adanya kerusakan yang hebat di sekitar episentrum.
  • Homoseista adalah garis di peta yang menghubungkan tempat-tempat dengan intensitas getaran gelombang gempa yang sama. 
 

C. Pengelompokan Gempa

Berdasarkan kedalaman sumber gempa (hiposentrum), gempa dapat dikelompoldcan sebagai berikut.
  • Gempa bumi dangkal, dengan kedalaman 50 km. Terjadi pada semua jalur gempa dengan persentase kejadian yang paling besar.
  • Gempa bumi sedang (intermedier), terjadi di kedalaman antara 50-300 km.
  • Gempa bumi dalam, terjadi pada kedalamam (jarak fokus)  300 km. Jumlah dan penyebarannya terbatas dan biasanya terdapat pada zona lempeng konvergen (tunjam).
 
Adapun tingkat kerusakan akibat gempa bumi sangat tergantung pada beberapa hal berikut:
  • Derajat kekompakan atau gerakan butiran-butiran batuan.
  • Amplitudo (jarak gerakan) yang ditempuh oleh butiran batuan itu yang dalam seismogram ditunjukkan dengan jarak tertinggi dan terendah getaran. 
  • Periode waktu yang diperlukan untuk melakukan satu gerakan atau ayunan oleh butiran batuan untuk kembali ke tempat asal.
 
Lempeng Tektonik dan Kaitannya dengan Gempa Bumi

D. Alat Pencatat Gempa (Seismograf)

Seismograf berasal dari kata seismo yang berarti getaran gempa dan graphein yang berarti mencatat atau menulis. Seismograf ada dua macam, yaitu:
  • seismograf horizontal, yang mencatat arah getaran gempa mendatar;
  • seismograf vertikal, yang mencatat getaran gempa dengan arah tegak lurus.
Penempatan seismograf harus dilakukan secara tepat agar terhindar dari getaran yang bersifat lokal. Seismograf mencatat arah gelombang getaran gempa dan waktu getarannya. Melalui hasil dari pencatatan dalam bentuk seismogram dapat diketahui sumber gempa di dalam bumi dan pusat gempa di permukaan bumi, jenis ataupun gelombang gempa yang terjadi.

E. Cara Menentukan Letak Episentrum

Untuk mengetahui letak episentrum terhadap suatu tempat dapat digunakan dengan cara-cara berikut.
  • Dengan menggunakan tiga tempat yang terletak pada satu homo-seista.
  • Dengan menggunakan seismograf yang ditempatkan di sebuah stasiun gempa. 
  • Dengan menggunakan tiga tempat yang telah dicatat jarak episentrumnya.
Pengukuran jarak episentrum dengan menggunakan rumus Laska:

J {[S — P} -1' } x 1000 km

Keterangan:

Jarak episentrum dari stasiun pencatat gempa Waktu yang menunjukkan pukul berapa gelombang sekunder tercatat di stasiun itu. Waktu yang menunjukkan pukul berapa gelombang primer tercatat di stasiun itu Satu menit yang merupakan pengurang tetap 1.000 = Konstanta (1000 km = 1 megameter).

Contoh penggunaan rumus Laska adalah sebagai berikut. Stasiun BMG (Badan Meterreologi dan Geofisika) di Jakarta pada tanggal 25 Agustus 2004 mencatat terjadi gempa di suatu tempat. gelombang primer (P) tercatat pada jam 03.30'. Gelombang sekunder (S) tercatat pada jam 03.35'. Berapa jarak episentrum dari kota Jakarta? Penyelesaian: Diketahui: P = 03.30' 03.35' Ditanyakan: Jarak episentrum
 
Jawab:  
J {(S P) - 1} x 1000 km {(03.35' - 03.30') - 1} x 1000 km {5 - 1} x 1000 km = 4000 km

F. Menentukan Skala Gempa

Terdapat beberapa skala gempa yaitu Skala Richter, Skala Modified Mercally Intensity (MMI), dan Skala Omori yang akan dijelaskan sebagai berikut. /) Skala Richter Skala Richter banyak digunakan untuk mengukur kekuatan gempa (magnitude = besaran).

Skala Richter terdapat pada pesawat pengukur kekuatan gempa, di antaranya pada pesawat Wood Anderson. Dengan pesawat ini akan lebih cepat diketahui kekuatan (magnitude) gempa, jarak episentrum dari pengamat (pesawat) dan besarnya amplitudo getaran gempa. Dalam skala Richter terdapat tiga macam garis yertikal yang telah di bagi-bagi menjadi skala yang tidak boleh diubah letak, jarak maupun angkanya, meliputi: 
  • skala di sebelah kiri menunjukan jarak episentral;
  • skala di tengah menunjukkan intensitas kekuatan gempa;
  • skala di sebelah kanan menunjukkan amplitudo gelombang.
Untuk menentukan intensitas kekuatan gempa diperlukan dua macam hasil perhitungan, yaitu sebagai berikut.
  • Jarak episentral.
  • Amplitudo gelombang.
Misalnya: Jarak episentral adalah 220 km, tentukan titik pada sebelah kiri. Amplitudo gelombang 23 mm, tentukan titik pada sebelah kanan. Tarik garis antara kedua titik itu, angka perpotongan itulah yang merupakan kekuatan gempa bumi yang dicari, yaitu 5 pada skala Richter.

Skala Modified Mercally Intensity (MMI)Intensitas gempa diukur dengan efek yang ditimbulkan gempa terhadaf kerusakan bangunan,jembatan,bendungan,rumah,dan lain-lain.

G. Gempa Bumi di Indonesia 


Kepulauan Indonesia merupakan daerah seismik yang penting karena 1/10 dari gejala gempa bumi di dunia terdapat di wilayah Indonesia. Pergerakan lempeng besar yang berpengaruh terhadap struktur geologi Indonesia adalah sebagai berikut:
  • Lempeng samudera hindia yang bergerak ke arah utara berkonvergensi dengan lempeng benua Erasia yang bergerak ke arah selatan serta lemperig Australia yang semakin mendekat ke wilayah Indonesia timur.
  • Lempeng samudera Pasifik bergerak ke arah barat sehingga berkonvergensi dengan lempeng benua Erasia.
  • Apabila lempeng benua berkonvergensi dengan lempeng samudera maka akan terjadi subduction (tunjam). 
  • Lempeng samudera akan berada di bawah lempeng benua dan mengakibatkan struktur litosfer terlipat sehingga membentuk garis patahan (sesar). Garis itulah yang merupakan hiposentrum terjadinya gempa bumi. 
 
Wilayah kaki benua berada pada kedalaman 200 meter di dalam laut dan merupakan garis sesar yang cukup besar. Sehingga hiposentrum gempa laut di Indonesia berada di samudera Hindia (sebelah barat Sumatera, selatan Jawa Bali, Nusa Tenggara Timur, laut sekeliling Sulawesi, laut Kalimantan Timur, sekeliling laut Banda, dan lereng utara pegunungan Papua). 
 
Gempa bumi di lepas pantai barat Sumatera dengan kekuatan 8,9 pada skala Richter yang mengakibatkan gelombang tsunami di Aceh, gempa di kepulauan Mentawai (gunung Sitoli) pada 8 skala Richter merupakan data yang memperkuat bukti terjadinya pergerakan lempeng di Indonesia. Adapun gempa daratan terjadi di sepanjang patahan Semangko, Bukit Barisan Sumatera (misalnya gempa bumi di Tapanuli, Bukittinggi, dan Padang).
 
 Daftar Pustaka : PT. Bumi Aksara