1
geografi
LITOSFER III
Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, kamu diharapkan memiliki kemampuan berikut. 1. Memahami pengertian seisme.
2. Memahami proses perambatan gelombang gempa. 3. Memahami alat pencatat gempa dan dampak gempa. 4. Memahami jenis gempa.
5. Memahami tenaga eksogen.
I. SEISME
a. Pengertian Seisme
Seisme (gempa) adalah getaran pada kulit Bumi akibat tenaga dari dalam bumi. Ilmu yang mempelajari tentang gempa adalah seismologi.
b. Istilah-Istilah dalam Gempa
1. Hiposentrum: sumber gempa.
2. Episentrum: titik atau garis di permukaan Bumi yang tegak lurus dengan hiposentrum sehingga getarannya paling kuat dan kerusakannya paling parah.
3. Episentral: jarak episentrum–stasiun gempa.
4. Isoseista: garis di peta yang menghubungkan tempat-tempat dengan kekuatan gempa yang sama.
K
e
l
a
s X
2
5. Homoseista: garis di peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mengalami gempa (gelombang primer) pada waktu yang sama.
6. Pleistoseista: garis di peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mengalami gempa terkuat dengan kerusakan terparah. Pleistoseista mengelilingi episentrum dan merupakan isoseista yang pertama.
Gambar istilah-istilah dalam gempa (ilustrasi ulang dari sumber: 1000 Things About Planet Earth, 2000)
c. Proses Perambatan Gelombang Gempa
Getaran gempa merambat dari hiposentrum, lalu menyebar ke segala arah dalam wujud gelombang. Gelombang gempa terdiri dari sebagai berikut.
1. Gelombang primer (longitudinal)
• Gelombang yang merambat dari hiposentrum ke segala arah. • Gelombang yang pertama kali tercatat oleh seismograf. • Gelombang yang pertama kali kita rasakan.
• Disebut gelombang longitudinal karena arah getaran sama dengan arah rambatannya (longitudinal = membujur).
2. Gelombang sekunder
• Gelombang yang mengikuti gelombang primer, beberapa menit kemudian. • Disebut gelombang transversal karena arah getaran tegak lurus dengan arah
3
3. Gelombang panjang (permukaan)• Gelombang yang merambat dari episentrum secara horizontal. • Gelombang ini menimbulkan kerusakan di permukaan Bumi.
Keterangan: H : hiposentrum E : episentrum
: gelombang primer (longitudinal) : gelombang sekunder (transversal)
d. Alat Pencatat Gempa
Alat pencatat gempa adalah seismograf. Seismograf mencatat arah getaran gempa dan waktu getarannya. Jenis-jenis seismograf, antara lain sebagai berikut.
1. Seismograf horizontal
Alat ini mencatat getaran gempa dengan arah horizontal. 2. Seismograf vertikal
Alat ini mencatat getaran gempa dengan arah vertikal.
Stasiun gempa menggunakan dua seismograf horizontal yang dipasang dengan arah barat-timur dan utara-selatan, serta satu seismograf vertikal. Hasil catatan seismograf disebut seismogram.
Gambar (dari kiri ke kanan) seismograf horizontal, seismograf vertikal, dan seismograf dengan seismogram (ilustrasi ulang dari sumber Hamparan Dunia Ilmu Time Life, Geologi dan Perubahan, 1996; iacb.cz)
4
e. Dampak Gempa
1. Permukaan tanah retak. 2. Bangunan roboh. 3. Jembatan ambruk. 4. Jalan terputus.
5. Kebakaran karena konslet listrik. 6. Tanggul jebol.
7. Tanah longsor. 8. Tsunami.
9. Korban harta benda dan nyawa.
Gambar tanah retak (Sumber: provelopassion.com)
f. Jenis Gempa Berdasarkan Intensitasnya
1. Makroseisme
Makroseisme yaitu gempa dengan intensitas besar sehingga dapat diketahui atau dirasakan tanpa alat (seismograf).
2. Mikroseisme
Mikroseisme yaitu gempa dengan intensitas kecil sehingga hanya dapat diketahui atau dirasakan dengan menggunakan alat (seismograf).
5
g. Jenis Gempa Berdasarkan Penyebabnya
1. Gempa tektonik
Gempa yang disebabkan oleh pergeseran atau dislokasi permukaan Bumi. Gempanya kuat, cakupan wilayahnya luas, dan mencapai sekitar 92% dari seluruh gempa yang terjadi di permukaan Bumi. Gempa tektonik merupakan awal terbentuknya danau tektonik.
2. Gempa vulkanik
Gempa yang disebabkan oleh letusan gunung api. Dirasakan sebelum, saat, dan setelah letusan. Gempanya sedang, cakupan wilayahnya lebih sempit, dan mencapai sekitar 7% dari seluruh gempa. Gempa vulkanik merupakan awal terbentuknya danau vulkanik.
3. Gempa runtuhan
Gempa runtuhan disebut juga gempa guguran dan gempa terban. Disebabkan oleh runtuhnya tanah (longsor), runtuhnya atap gua atau terowongan tambang, peledakan batuan dalam pembuatan jalan tembus di pegunungan, pemancangan paku bumi dalam pembuatan tiang pancang beton, atau uji coba nuklir bawah tanah. Gempanya lemah, cakupan wilayahnya sempit, dan mencapai sekitar 1% dari seluruh gempa.
h. Jenis Gempa Berdasarkan Letak Episentrumnya
1. Gempa darat
Letak episentrumnya di daratan. 2. Gempa laut
Letak episentrumnya di dasar laut.
i. Jenis Gempa Berdasarkan Bentuk Episentrumnya
1. Gempa sentral
Episentrumnya berbentuk titik. 2. Gempa linier
Episentrumnya berbentuk garis.
j. Jenis Gempa Berdasarkan Kedalaman Hiposentrumnya
1. Gempa dangkal
Kedalaman hiposentrumnya <100 km. Mencapai sekitar 85% dari seluruh gempa. 2. Gempa sedang (intermedier)
6
3. Gempa dalamKedalaman hiposentrumnya >300 km.
k. Skala Gempa
Skala gempa digunakan untuk mengetahui intensitas (kekuatan) getaran gempa. Ada tiga jenis skala gempa dengan intensitas sebagai berikut.
1. Skala Richter 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -
-2. Skala Mercally I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
3. Skala Omori I II III IV V VI VII
Skala Richter dan skala Mercally digunakan di Indonesia karena gempa di Indonesia sangat beragam dari yang paling lemah sampai terkuat. Skala Omori digunakan di Jepang karena gempa di Jepang sangat kuat.
Klasifikasi intensitas getaran gempa pada skala Richter skala Mercally dapat dilihat di tabel berikut.
Tabel Skala Richter
Kekuatannya Klasifikasi Umum
0-3 Goncangan kecil 3-4 Gempa kecil 4-5 Gempa keras 5-6 Gempa merusak 6-7 Gempa destruktif 7-8 Gempa besar >8 Bencana nasional
Sumber: Kamus Lengkap Geografi, 2008
Tabel Skala Mercally Ukuran Keterangan
I Direkam hanya oleh seismograf.
II Getaran hanya dirasakan oleh masyarakat di sekitar pusat gempa. III Getaran dirasakan oleh beberapa orang.
7
IV Getaran akan dirasakan oleh banyak orang. Porselin dan barang pecah belah berkerincing dan pintu berderak.
V Binatang ketakutan dan bangunan mulai bergoyang. Banyak orang akan bangun dari tidurnya.
VI Benda-benda mulai berjatuhan dari rak.
VII Banyak orang cemas, keretakan pada dinding dan jalan. VIII Pergesaran barang-barang di rumah.
IX Kepanikan meluas, tanah longsor, banyak atap dan dinding yang roboh. X Banyak bangunan rusak, lebar keretakan di dalam tanah mencapai hingga
1 meter.
XI Keretakan dalam tanah makin melebar, banyak tanah longsor dan batu yang jatuh.
XII Hampir sebagian besar bangunan hancur, terjadi perubahan radikal pada permukaan tanah.
Sumber: id.wikipedia.org
l. Menentukan Pusat Gempa
Ada dua cara untuk mengetahui lokasi pusat gempa (episentrum). 1. Menggunakan Homoseista dari tiga stasiun BMKG
Caranya sebagai berikut. • Menyiapkan peta.
• Menentukan lokasi ketiga stasiun BMKG.
• Menghubungkan ketiga lokasi dalam satu homoseista. • Menarik garis sumbu.
• Lokasi pusat gempa (episentrum) terletak pada perpotongan kedua sumbu. Contoh:
C A
B
8
Keterangan:A: Stasiun BMKG, mencatat gelombang primer pada pukul 21.30.45. B: Stasiun BMKG, mencatat gelombang primer pada pukul 21.30.45. C: Stasiun BMKG, mencatat gelombang primer pada pukul 21.30.45. E: Episentrum (pusat gempa).
2. Menggunakan tiga jarak episentral dari tiga stasiun BMKG
Ketiga jarak episentral tersebut dijadikan radius lingkaran. Episentrum (pusat gempa) terletak pada perpotongan ketiga lingkaran tersebut. Jarak episentral dihitung dengan menggunakan Rumus Laska:
∆ =
{
(
S P−)
−1 1 megameter}
×∆ : jarak episentral (jarak episentrum-stasiun BMKG)
S – P : selisih waktu gelombang sekunder dengan gelombang primer dalam satuan
menit. 1 : 1 menit
1 megameter : 1.000 km. Contoh:
• Di stasiun BMKG A, gelombang primer tercatat pukul15.02 dan gelombang sekunder pukul 15.04. Maka, jarak episentral adalah:
15 04 15 02 1 1 000 2 1 1 000 . . . . −
(
)
−{
}
× = −(
)
× × = km km =1 1.000 km 1.000 km• Di stasiun BMKG B, gelombang primer tercatat pukul 15.03.10 dan gelombang sekunder pukul 15.05.25. Maka, jarak episentral adalah:
15 05 25 15 03 10 1 1 000 2 15 1 1 000 . . . . . . . −
(
)
−{
}
× =(
−)
× × km km =1.15 1.0000 km =1,25 1.000 km× =1 250. km.• Di stasiun BMKG C, gelombang primer tercatat pukul 15.03.20 dan gelombang sekunder pukul 15.06.50. Maka, jarak episentral adalah:
15 06 50 15 03 20 1 1 000 3 30 1 1 000 . . . . . . . −
(
)
−{
}
× =(
−)
× × km km =2.30 1.0000 km =2,5 1.000 km× = 2 500. km.9
2.500 k m 1.250 k m 1.000 km B A E C Keterangan: A, B, C : stasiun BMKGE : episentrum (pusat gempa)
J. TENAGA EKSOGEN
Tenaga eksogen adalah tenaga yang berasal dari luar Bumi. Tenaga eksogen meliputi pelapukan, pengikisan, tanah bergerak (mass wasting/mass movement), dan pengendapan (sedimentasi). Keempat tenaga eksogen tersebut disebabkan oleh radiasi matahari, air, gletser, angin, dan makhluk hidup.
a. Pelapukan
Pelapukan adalah proses penghancuran massa batuan dari bentuk gumpalan menjadi butiran yang lebih kecil. Pelapukan terjadi pada lapisan kulit bumi bagian luar akibat pengaruh suhu udara, air atau organisme. Pelapukan dibedakan menjadi tiga jenis, antara lain sebagai berikut.
1. Pelapukan fisis (mekanis)
Pelapukan fisis adalah proses penghancuran batuan dari batuan besar menjadi batuan yang ukurannya lebih kecil, tanpa mengubah struktur kimiawi batuan asal. Contoh: batuan koral → kerikil koral → pasir koral → debu koral.
Faktor penyebab pelapukan fisis adalah sebagai berikut. • Perbedaan suhu yang besar
Pelapukan karena faktor ini dominan terjadi di daerah gurun karena amplitudo suhu di gurun sangat tinggi, siang sangat panas mencapai 49°C dan malam sangat dingin mencapai 4°C. Suhu yang sangat panas membuat batuan mengembang, dan suhu yang sangat dingin membuat batuan mengerut. Pengembangan dan pengerutan batuan secara berulang-ulang menyebabkan batuan retak, lalu terbelah, kemudian pecah, dan akhirnya hancur.
10
Setelah sekian waktu batuan akan pecah
Gambar pelapukan batuan secara mekanis (ilustrasi ulang dari sumber: Geography Essentials 3, Logman, 2001)
Gambar hancurnya batuan karena adanya perbedaan suhu siang dan malam yang mencolok dan terus-menerus terjadi merupakan contoh pelapukan fisis
atau mekanis (Sumber: menihek.ca)
• Pembekuan air di celah-celah batuan
Pelapukan karena faktor ini dominan terjadi di daerah salju atau daerah es. Pada siang hari salju mencair dan mengisi celah-celah batuan. Di musim panas makin banyak salju yang mencair dan meresap ke celah-celah batuan. Sebaliknya
11
pada malam hari air di celah-celah batuan membeku. Di musim dingin jika suhu turun sangat rendah, pembekuan terjadi dengan hebat sehingga air di atas batuan ikut membeku. Air yang membeku mengalami pemuaian volume dan menimbulkan tekanan pada batuan. Akibatnya batuan bertambah besar, kemudian retak, lalu terbelah, selanjutnya pecah dan akhirnya hancur.
• Pengkristalan air garam
Pelapukan karena faktor ini dominan terjadi di daerah pantai tropis. Pada saat pasang, air laut naik ke pantai dan menghantam batuan pantai. Oleh karena air laut mengandung garam, pada suhu tinggi air akan menguap dan garamnya mengkristal. Kristal-kristal garam yang berbentuk tajam akan memecah batuan menjadi kerikil dan pasir.
• Longsor lahan
Pada saat terjadi longsoran, massa batuan dari lereng bagian atas akan meluncur ke bawah dan menimpa batuan di dasar lereng. Hantaman batuan dari atas yang berulang-ulang mengakibatkan batuan yang ditimpanya retak dan pecah menjadi butiran batu yang ukurannya lebih kecil.
2. Pelapukan kimiawi (dekomposisi)
Pelapukan kimiawi adalah proses penghancuran batuan disertai dengan perubahan struktur kimiawi batuan asal. Dominan terjadi di daerah tropis, khususnya di daerah karst yang berlitologi kapur. Pelapukan kimiawi disebabkan oleh air hujan. Oleh karena air hujan mengandung zat asam arang (CO2) dan zat asam amoniak, maka daya pelarutannya tinggi.
Pelapukan kimiawi berlangsung sebagai berikut.
• Di Indonesia, batuan terkena curah hujan yang tinggi dari waktu ke waktu sehingga mengalami pelapukan.
• Di daerah kapur, air hujan meresap ke dalam batuan kapur sehingga retak (berongga-ronga) dan disebut ‘karst’. Retakan (rongga-rongga) pada batu kapur disebut ‘diaklas’ (ponor).
• Air hujan yang terus-menerus masuk ke dalam diaklas menyebabkan diaklas melebar dan membentuk corong yang disebut ‘dolina’.
• Jika dasar dolina tersumbat oleh endapan tanah terra rossa (endapan liat merah sisa batuan kapur yang tidak larut oleh air hujan), maka air hujan yang jatuh akan menggenang dan membentuk danau kapur yang disebut ‘lokva’.
• Jika dasar dolina tidak tersumbat oleh tanah terra rossa, maka diaklas di dasar dolina akan membentuk saluran yang menembus ke bawah lapisan kapur. Air
12
hujan yang masuk akan membentuk saluran air. Jika saluran dari dua dolina saling berhubungan, akan terbentuk ‘sungai bawah tanah’.
• Diaklas juga membentuk lubang di bawah tanah yang makin lama semakin besar dan membentuk ‘gua kapur’.
• Rembesan air kapur dari diaklas menetes di dasar gua dan membeku menjadi ‘stalagmit’. Sebagian rembesan membeku di langit-langit gua membentuk ‘stalaktit’. Jika stalagmit makin naik dan stalaktit semakin turun, maka keduanya akan menyatu menjadi ‘tiangan’.
• Batu kapur yang mencair karena terkena air hujan disebut karen.
STALAKTIT
STALAGMIT
Gambar pelapukan kimiawi di daerah karst menghasilkan stalaktit dan stalagmit
(Sumber: www.info.com)
3. Pelapukan organis (biologis)
Pelapukan organis adalah proses penghancuran batuan akibat kegiatan organisme, yaitu manusia, hewan, dan tumbuhan. Pelapukan organis berlangsung sebagai berikut.
• Manusia mengeruk bukit, mengangkat dan mengangkut batuan, melempar batuan ke dalam tumpukannya, menginjak-injak batuan atau memecah batuan menjadi kerakal dan kerikil.
• Hewan seperti tikus, semut, cacing, dan serangga tanah mengerat atau melubangi batuan sehingga batuan retak dan hancur.
• Akar tumbuhan menembus batuan, cendawan dan lumut menempel dan mengisap makanan dari batuan secara terus-menerus sehingga batuan lapuk.
