Butir – Butir Penting Sederhana Dari Mekanisme Gempa Dan Tsunami Besar Di Aceh

Posted on Disember 16, 2008. Filed under: geofisika, ilmu pengetahuan | Tags: , , , , , , , , |

SERI : 1
1. PENGUKURAN MAGNITUDO
Pengukuran magnitudo (Richter) dengan gelombang badan (body wave: P,S) dan permukaan perlu separasi gelombang P dan S serta dan amplitudo yang jelas. Ini hanya mungkin diamati dari seismograf yang jauh dari pusat gempa.
Pengukuran seismograf dekat agak kurang akurat sebab:
• Separasi gelombang P,S dan permukaan kurang lebar
• Simpangan yang cerminkan amplitudo dapat “off scale”, karena demikian kuat gerakannya
• Fondasi seismograf dapat tergeser karena kuatnya gempa
Jadi dapat dipahami seismograf BMG menghasilkan magnitudo berbeda (kurang) dari hasil USGS.
Gempa di Aceh hasil dari sesar (patahan) naik (thrust fault) yang juga mungkin bercampur dengan gerakan “Sea floor spreading” (bukaan, rekahan lantai samudra) di Andaman (yang berlanjut menjadi sesar datar Sumatera).
Sesar naik energinya amat besar karena melawan overburden dari gaya berat kerak bumi disitu, sehingga energi terledak hampir penuh, gempa susulan yang terjadi adalah penyesuaian kearah horisontal yang energinya lebih kecil dan tidak hasilkan thrust fault besar, sehingga kemungkinan terjadi tsunami besar amat kecil.
3. AMPLITUDO GELOMBANG TSUNAMI
Gelombang tsunami adalah gelombang air laut yang diawali adanya serapan oleh “ruang kosong” yang dihasilkan thrust fault ketika meledak dan kemudian ditekan kembali setelah menutup sehingga menghasilkan gelombang berenergi besar sekali. Gelombang air ini terpancar horisontal kesegala arah. Ketika sampai di pantai gelombang ini mengalami perubahan bentuk sebagai berikut.
• Jika pantainya sangat curam seperti di Jawa Selatan, maka gelombang tsunami akan memukul pantai dan ada redaman. Tebing-tebing pantai dapat hancur jika batuannya rapuh.
• Jika pantainya landai seperti pantai di Aceh Barat dan Sumatera Utara Barat , maka gelombang tsunami tadi hampir tidak mengalami redaman, dan karena dasar dari pantai menaik dan lapisan air menipis, maka amplitudo gelombang air ini menjadi meninggi dan kecepatannya membesar, sehingga gelombang ini dapat menjalar sampai masuk jauh ke darat (tsunami Krakatau 1883 dan Aceh yang baru saja terjadi)
A1 : Amplitudo Tsunami awal
A2 : Amplitudo Tsunami ketika sampai pantai
4. MIGRASI “KEJUTAN (SHOCK)” GEMPA SEBAGAI PICUAN
• Secara mekanika benda padat pada daerah kontak antara dua benda yang saling menekan dan bergeseran adalah merupakan “media” untuk migrasinya proses “shock” gempa (pelepasan energi) di daerah kontak tersebut. Migrasi shock ini akan memicu terjadinya shock baru ditempat lain jika pada tempat-tempat tersebut energi yang tertahan di daerah kontak telah hampir melampaui “strength” (tensile, compressive, failure) di daerah tersebut, sedangkan jika masih di bawah strength shock baru tidak terjadi. Ada angka-angka empiris kecepatan migrasi dari shock-shock besar di daerah benua Asia Barat.
• Gempa besar di Aceh akan memberikan tekanan kepada sistem sesar Sumatera. Sistem sesar ini terjadi karena sea floor spreading di daerah Andaman. Jika pada sesar Sumatera terdapat juga kulminasi energi geseran yang hampir mencapai “strength” maka akan terpicu oleh tekanan tesebut. Bila hal ini terjadi, magnitude gempa yang timbul tidak akan terlalu besar, tetapi dangkal karena mekanisme sesar datar. Untuk mengetahui dan mendeteksi perilaku sistem sesar ini perlu dilakukan studi di tempat-tempat sepanjang sesar Sumatera seperti daerah Tarutung, Kerinci, Liwa dan tempat-tempat lain. Ahli Seimologi perlu segera melakukan pemantauan.
• Gempa tektonik besar akan menekan kerak bumi di pulau yang didongkrak oleh zone subduksi. Tekanan ini juga akan menekan kantung-kantung magma gunung api aktif pada jalur subduksi didekat pusat gempa tektonik tadi.
Jika kantung magma itu sedang penuh (bisa diperkirakan melalui mempelajari periode ulang erupsi) maka tekanan tektonik akan memicu terjadinya erupsi gunung api. Jika belum penuh tidak terjadi erupsi, tetapi terjadi kenaikan magma dari bawah ke atas.
Gempa-gempa vulkanik tipe A (dalam) dan tremor akan teramati pada seismograf gunung berapi jika proses picuan terjadi. Ahli seismologi gunung api perlu segera melakukan pemantauan
SERI : 2
1. “RULES OF THUMB” GEMPA BUMI TEKTONIK
a. PENGUKURAN MAGNITUDO DAN ENERGI GEMPA BUMI.
Magnitudo gempa bumi (M) ditetapkan C.F. Richter (1935) secara empiris mendefinisikan sebagai:
Logaritma (bilangan pokok 10) dari amplitudo (A) maksimum dalam micron dari rekaman seismogram dari seismograf periode pendek standar (periode bebas 0.8 detik perbesaran statik 2800, koefisien redaman 0.8) diamati pada jarak 100 km dari episenter (pusat gempa dipermukaan) dengan kedalaman pusat gempa normal (33 km),
Untuk jarak (? km) dari kedalaman pusat (f, km) diterbitkan tabel koreksi. Jadi secara rumus dituliskan sebagai:
M = log A max + C (?, f)
A max = Amplitudo maksimum (micron)
C (?, f) = Koreksi untuk jarak (?) dan kedalam pusat gempa(f)
b. Gutenbeg dan C.F. Richter (1942) kemudian merumuskan secara empiris hubungan antara energi (E) yang dikeluarkan gempa dengan magnitudonya (M) menurut
a M = log (E / E o )
dengan: a = 1.5
E o = 2.5 x 10 11 erg
Selanjutnya dari pengamatan, mereka menemukan hubungan antara jumlah kejadian gempa persatuan waktu (frekuensi = N) dengan magnitudonya (M) menurut
log N = p – q M
dengan: p dan q tetapan positif yang berlainan untuk suatu daerah (zone) gempa
ABSTRAKSI:
i. Jika ada dua tempat (1 & 2) dengan M 1 =7 dan M 2 = 5, maka
Perbandingan energi yang dikeluarkan menjadi:
E 2 /E 1 = 10 (2/1.5) = 10 1.33
Dan perbandingan amplituido gelombangnya
A 2 /A 1 = 10 2
ii. Gempa dengan magnitudo besar mempunyai frekuensi kejadian kecil (jarang) dibandingkan dengan gempa dengan magnitudo kecil.
c. Cara berfikir berikut dapat dicermati dan dipakai untuk melakukan penialaian keadaan .
Pada dua buah lempeng tektonik yang kontak, saling menekan dan bergeseran, maka energi akan terhimpun jika geseran tersebut saling mengunci, karena sifat kekasaran jenis kristal dam mineral lempeng-lempeng tadi.
Untuk satu kecepatan relatif pergeseran (yang sama), maka energi yang terhimpun persatuan volume sepanjang bidang kontak akan sama.
ABSTRAKSI:
Jika di kedua tempat (1 &2) yang terletak pada satu bidang kontak geseran terdapat dua gempa dengan dengan magnitudo M 1 = 7 dan M 2 = 5, maka energi yang tersisa di 1 akan lebih sedikit dari pada energi yang tersisa di 2. Sehingga gempa susulan di 1 lebih sedikit dan lebih kecil dari pada gempa susulan di 2.
2. ADA 3 PUSAT GEMPA YANG “MELEDAK” HAMPIR BERSAMAAN
Data dari USGS menunjukan ada 3 pusat gempa yang menghasilkan bencana bagi daerah Asia Selatan tersebut, yaitu gempa-gempa :
Meulaboh 26 Des 04 3,30 N 95.7 E 00:58:50 GMT 8.9
Andaman 26 Des 04 12,37 N 92.51 E 02:15:57 GMT 5.8
Nicobar 26 Des 04 8,86 N 92.50 E 02:22:01 GMT 6.0
26 Des 04 6,90 N 92.95 E 04:21:26 GMT 7.3
Dalam rentang jarak hampir 1 300 km.
Ketiga posisi tersebut terletak pada busur kepulauan Andaman yang berbentuk lengkung hampir seperdelapan lingkaran. Kecembungan kearah Samudera India akan memfokuskan (konvergensi) gaya dorong dari lempengan Samudera India, sehingga gaya dorong lebih besar.
Posisi busur palung dan busur kepulauan sedemikian akan menghasilkan gaya dorong diperbesar sekitar 1.3 kali ( rasiokan panjang busur palung dengan panjang busur kepulauan). Geometri inilah yang menyebabkan terjadi gempa besar yang hampir bersamaan, karena seakan-akan pada satu titik konvergensi.
Faktor lain yang menyebabkan kejutan gempa ini adalah adanya komponen geseran kearah barat laut dari arah gerakan lantai samudera India.
3. SUMATERA: PESTA DI TIMUR, TANGIS DI BARAT
Lempeng samudera India membentuk palung sebagai tanda kontak dorongan dengan lempeng Asia, sejajar dengan palung telah terjadi sesar naik (dengan geseran) Mentawai di dasar laut.
“Sea floor spreading” Andaman membentuk sesar datar Sumatera (pergeseran kanan, dextral) yang membelah pulau Sumatera sepanjang pegunungan Bukit Barisan dari Utara ke selatan sampai Lampung yang terus ke selatan sampai di sekitar Jawa Barat.
Sesar Sumatera ini tempat posisi gempa-gempa dangkal Tarutung, Padang Panjang, Kerinci dan Liwa. Jadi, bagian barat Sumatera dibatasi oleh gempa tektonik (gerakan naik, thrusting) di Mentawai dan gempa sesar datar di sesar Sumatera. Dua mekanisme gempa ini yang akan diderita oleh bagian barat Sumatera.
Dibelahan timur pengendapan stabil terbentuk cadangan batu bara serta minyak dan gas bumi sebagai energi dan cadangan beberapa mineral ekonomi.
Selat Malaka adalah lintasan laut perdagangan internasional yang sangat padat, yang pusatnya di singapura. Demikianlah Sumatera: Pesta di Timur dan Tangis di Barat.
Perlu pantauan intensif gempa tektonik di Sumatera.
4. APAKAH JAWA SELATAN TERPICU ?
Shock gempa dapat bermigrasi, tetapi migrasi ini tidak akan memicu “ledakan” gempa jika energi yang terhimpun di daerah yang dilewati masih di bawah “strength”.
Di Jawa Selatan mempunyai kondisi sebagai berikut:
1. Gerak dorongan lantai samudera Hindia relatif frontal (tegak lurus) terhadap bentangan palung, komponen geseran kecil.
2. Ada penerusan sesar Sumatera yang melalui Lampung terus ke selatan dan bertemu dengan palung Jawa di selatan Pelabuhan Ratu (data dari Dr. Jusuf Surachman, BPPT)
1. Cukup curamnya pantai di Jawa.
ARTINYA:
• Dorongan geseran yang menyebabkan gempa-gempa besar tampaknya berkurang dan teredam ketika palung membelok ke timur di Selatan Jawa. Kemungkinan terjadi gempa besar (M = 8 ke atas) di Selatan Jawa amat kecil.
• Kondisi rapuh dipertemuan palung Jawa akan setiap saat menyerap energi yang terhimpun menjadi gempa-gempa kecil yang tidak membahayakan, jadi tidak ada terhimpun energi yang sangat besar yang dapat mencemaskan.
• Cukup curamnya( ini perlu juga diteliti secara cermat) akan berfungsi sebagai pemecah gelombang sehingga andaikan terjadi tsunami bukanlah tsunami yang besar yang dapat masuk jauh ke dalam daratan.
5. BAGAIMANA DI NUSATENGGARA SELATAN ?
Sampai di selatan Bali – Lombok lantai samudera Hindia masih merupakan lempeng samudera yang bersifat basaltik ( mengandung banyak Mg, Fe) yang liat dan lempeng Asia menipis dicirikan dengan hampir terjadinya pulau gunung api ( Bali 2 gunung api aktif, Lombok 1 buah, sumbawa 1 buah).
Gempa sedang sering terjadi dengan skala 5 samapai 6,5 dan tidak selalu menghasilkan tsunami karena tidak merusakkan permukaan lantai samudera. Tercatat terjadi pada akhir 1984 di selatan Banyuwangi
Mulai Selatan Sumbawa – Flores terjadi perubahan sifat lempeng samudera Hindia yang lebih bersifat lempeng benua (Australia): lebih tebal, lebih kekar dan lebih memberikan “daya angkat “, oleh karenanya potensi terjadinya gempa sedang (tapi dangkal) dan gempa besar, lebih tinggi dan lebih masuk ketengah lempeng Asia.
Selain itu karena Nusatenggara banyak pulau-pulau kecil, maka tsunami akan menjadi ancaman .
6. BAGAIMANA DENGAN GEMPA-GEMPA DI PAPUA ?
Mulai pulau Timor ke timur sampai Papua, lempeng tektonik tersebut merupakan lempeng benua Australia (yang merupakan kelanjutan lempeng samudera Hindia yang berubah komposisi mineral).
Kepulauan Banda – Seram merupakan “tekukan” ujung timur busur pulau Nusatenggar. Gempa sangat dalam banyak terdapat di daearh ini.
Tekukan ini dihasilkan karena lempeng Australia di pulau Papua mendapat dorongan menggeser dari lempeng Samudera Pasifik ke barat. Sesar geseran antar lempeng (transform fault) yang agak konvergen terdapat memanjang di utara Papua dari timur sampai ke barat dan kepanjangannya samapai di daerah Palu. (sistem sesar Palu – Koro).
Kecepatan relatif geseran antar lempeng Pasifik dengan Australia adalah sekitar 10 cm/ thn ( bandingkan dengan antara lempeng samudera Hindia dan Asia yang 6 cm/thn)
Sifat geseran yang muncul dipermukaan ini menghasilkan gempa dangkal yang merusakkan
7. KOORDINASI ILMUWAN RISTEK, BMG, BPPT, LIPI, ESDM DAN ITB TENTENG GEMPA TEKTONIK INDONESIA DAN SEISMOLOGI
Berkenaan dengan kejadian gempa tektonik Aceh, RISTEK dan BMG akan menyelenggarakan pertemuan koordinasi antar ilmuwan / pakar khususnya bidang seismologi, geofisika, geotektonik dan geologi dinamik dan bencana kebumian.
Akan ada beberapa kali pembicaraan yang terfokus pada antara lain:
• Apa yang perlu dilakukan pakar gempa bumi untuk melakukan mitigasi gempa ini sebaik baiknya dengan keterbatasan yang ada.
• Mencari rujukan – rujukan yang benar dan dapat diterapkan yang disepakati bersama
• Memberi masukan kebijakan kepada pemerintah tentang masalah: pemeliharaan kegiatan melalui prioritas riset dan kegiatan pemantauan terus menerus
Pertemuan pertama akan dilakukan pada 4 Januari 2005 di BMG (Badan Meteorologi dan Geofisika)
________________________________________

2. TSUNAMI BESAR ITU BERULANG ?

Make a Comment

Tinggalkan Jawapan

Masukkan butiran anda dibawah atau klik ikon untuk log masuk akaun:

WordPress.com Logo

Anda sedang menulis komen melalui akaun WordPress.com anda. Log Out / Tukar )

Twitter picture

Anda sedang menulis komen melalui akaun Twitter anda. Log Out / Tukar )

Facebook photo

Anda sedang menulis komen melalui akaun Facebook anda. Log Out / Tukar )

Google+ photo

Anda sedang menulis komen melalui akaun Google+ anda. Log Out / Tukar )

Connecting to %s

Liked it here?
Why not try sites on the blogroll...

%d bloggers like this: