EARTHQUAKE

(GEMPA BUMI)

• mikroseismitas : getaran-getaran kecil

yang sulit dirasakan manusia, biasanya

terjadi seakan terus-menerus

Ex:

• stress : is a force exerted against an

object.

• plastic deformation : when rock elastic

limit is exceeded, a rock continues to

deform like putty.

• Brittle fracture :

Elastic-rebound theory

• pengetahuan yang lebih baik tentang

peristiwa regangan regional yang

berkaitan dengan tektonik lempeng

• penemuan penjalaran sesar

Model gempa bumi

• sesar san andreas

• Mekanisme terjadinya gempa: Gempa terjadi jika litosfer terpatahkan pada suatu retakan yang diskrit yaitu sesar

- gempa terjadi karena pertambahan regangan (strain) secara perlahan pada kedua bagian yang tersesarkan

- pada saat terjadinya gempa dua bagian yang tersesarkan akan tergeser sebagai perlepasan regangan yang ada

WHAT IS EARTHQUAKE

• Earthquakes are vibrations of Earth, caused by the rupture and sudden movement of rocks that have been strained beyond their elastic limits.

• alamiah, terletak pada lokasi tertentu dan sifatnya tidak berkelanjutan

• hipocenter/focus : lokasi pusat gempa bumi dimana awal dari pelepasan energi yang merambatkan gelombang/getaran

• epicenter : The point on the Earth’s surface directly above the focus ; proyeksi hiposenter ke permukaan bumi

JENIS GEMPA BUMI

Berdasarkan sumbernya

• Gempa tektonik : pergeseran kerak bumi

• Gempa volkanik : letusan gunung api

• penyebab lainnya ledakan bom nuklir dan runtuhan skala besar

Berdasarkan kedalaman fokus

• gempa dangkal : <70 km

• gempa menengah : 70-300 km

• gempa dalam : > 300 km

• gempa awal (foreschock): terjadi

terdahulu

• gempa bumi utama (mainschock) : energi

terbesar dilepaskan

• gempa bumi susulan (afterschock)

• seismograf

• seismometer

• perkembangan alat seismograf: using

kristal piezoelektrik, merubah getaran

menjadi pulsa listrik dengan meletakkan

batang magnet lalu dicatat secara digital

atau analog..atau direkam dalam pita

magnetik atau disk

Jenis-jenis gelombang gempa bumi

• Mempunyai perioda yang berbeda

• Body waves : gelombang yang menjalar di

dalam material: Gel.P dan S

• Surface waves: gelombang yang menjalar

pada permukaan benda padat : gel L dan

R

Earthquake waves

INTENSITAS DAN MAGNITUDE

• INTENSITAS : ukuran subjektif kekuatan

gempa yang menunjukkan derajat

goyangan pada suatu tempat atau

menggambarkan besarnya kerusakan

yang diderita oleh suatu lokasi yang

diakibatkan oleh getaran gempa bumi

• skala MMI : Modified Mercalli Intensity

• skala JMA : Japan Meteorological Agency

• MAGNITUDE : suatu besaran kuantitatif

dari gempa yang berkaitan dengan

pelepasan energi regangan dihitung

berdasarkan amplitudo gelombang gempa

• magnitudo lokal : mengetahui jarak episenter ke seismograf dan mengukur amplitude maksimum dari sinyal yang tercatat di seismograf maka dapat dilakukan pendekatan untuk mengetahui besarnya gempabumi yang terjadi. (USGS, 2002) : wood anderson torsion Seismometer

ML = log a + 3 log D - 2.92

• Magnitudo body (body-wave magnitude):

mb = log ( a / T ) + Q ( h,D )

a = amplitudo getaran (mm), T = periode

getaran (detik) dan Q ( h,D ) = koreksi

jarak D dan kedalaman h yang didapatkan

dari pendekatan empiris.

• magnitudo permukaan (surface-wave

magnitude)

Ms = log a + a log D +b

a = amplitude maksimum dari pergeseran tanah

horisontal pada periode 20 detik, D = Jarak

(km), a dan b adalah koefisien dan konstanta

yang didapatkan dengan pendekatan empiris.

Persamaan ini digunakan hanya untuk gempa

dengan kedalaman sekitar 60 km.

Hubungan mb dan ms

• mb = 2.5 + 0.63 Ms atau

• mb = 2.9 + 0.56 Ms

• Ms = 1.59 mb – 3.97

• magnitudo moment : Momen seismik dapat

diestimasi dari dimensi pergeseran bidang sesar

atau dari analisis karakteristik gelombang

gempabumi yang direkam di stasiun pencatat

khususnya dengan seismograf periode bebas

(broadband seismograph).

• Mo = µ D A

• log Mo = 1.5 Ms + 16.1

• Mw = ( log Mo / 1.5 ) – 10.73

Pengukuran magnitude di

indonesia

• using ml,mb,md

• magnitudo durasi : fungsi dari total durasi sinyal seismik. (Massinon, B, 1986)

Untuk satu stasiun pengamatan:

MD = a1 + a2 log t + a3D + a4 h

MD = magnitudo durasi, t = durasi sinyal (detik), D = jarak episenter (km), h = kedalaman hiposenter (km) dan a1,a2,a3, dan a4 adalah konstanta empiris.

Hubungan magnitudo dan

intensitas

• M=1,3+0.6 I

Relokasi Hiposenter

• Penentuan hiposenter

• kurva waktu rambat:model perlapisan

bumi dengan kedalaman tertentu;plot

beda waktu tempuh antara dua fasa

gelombang gempa

• using minimal 3 stasiun pengamatan:

perpotongannya adalah hiposenter..lebih

akurat dengan lebih banyak stasiun

Mekanisme Fokus Gempa

•

• mengamati pola "gerakan pertama“ dari

kedatangan gelombang P

Locating the source

of an earthquake

Locating an earthquake. The distance from

each of three seismic stations to the earthquake is determined

from time-travel curves. The three arcs are drawn. They intersect

at only one point, which is the epicenter of the earthquake.

Dampak gempa bumi

• tsunami

• kerusakan bangunan

• Longsoran

• liquafaction :berubahnya sedimen lepas

(pasir) menjadi bersifat seperti fluida

karena adanya getaran yang mengenai

endapan tersebut

dua zona gempa besar, yaitu zona subduksi lempeng Indo-

Australia dan Eurasia, serta zona patahan Sumatera yang

terletak sepanjang Bukit Barisan

• The figure above shows a visual representation of the style of faulting (focal mechanism) derived from the estimated moment tensor. Shaded areas show quadrants of the focal sphere in which the P-wave first-motions are away from the source, and unshaded areas show quadrants in which the P-wave first-motions are toward the source. The dots represent the axis of maximum compressional strain (in black, called the "P-axis") and the axis of maximum extensional strain (in white, called the "T-axis") resulting from the earthquake.