GEMPA TEKTONIK

Pendahuluan

Sebuah guncangan gempa berkekuatan 5,9 skala Richter yang terjadi pada pagi hari, pukul 05.55 WIB, tanggal 27 Mei 2006, telah menyebabkan kerusakan yang serius di Daerah Istimewa Yogyakarta, Kabupaten Bantul, dan beberapa kabupaten lain di sekitarnya, serta menimbulkan ribuan korban luka dan lebih dari 5.000 warga meninggal dunia (berdasar laporan hingga pukul 13.30 WIB, 29/05/2006).

Sebelumnya banyak pihak menyangka bahwa gempa yang terjadi diakibatkan dari meningkatnya aktivitas Gunung Merapi. Namun informasi dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) menyebutkan bahwa penyebab goncangan ialah kegiatan tektonik, yaitu adanya pergeseran lempeng Australia yang menumbruk lempeng Asia.

Inilah salah satu contoh gempa tektonik yang disebabkan oleh pergerakan lempeng tektonik. Gempa semacam ini dapat terjadi pada batas pembentukan lempeng samudera, pada batas pertemuan antara dua lempeng (daerah subduksi) dan pada daerah sesar aktif pada lempeng benua. Pada daerah-daerah tersebut terjadi pengumpulan tegangan secara terus menerus. Jika tegangan tersebut telah sedemikian besar sampai melampaui kekuatan struktur batuan maka akan terjadi deformasi pada struktur batuan yang terlemah.

Pada gambar di atas terlihat lempeng tektonik. Tempat pertemuan dua lempeng merupakan daerah yang terlemah sehingga menjadi daerah terjadinya pusat-pusat gempa tektonik

Proses Terjadinya Gempa Tektonik

Gempa bumi tektonik yang biasanya disebut dengan gempa bumi mengalami proses pengumpulan energi sebelum terjadi pelepasan energi. Gempa bumi biasanya disebabkan oleh pergerakan lempeng tektonik dan terjadi di sekitar batas lempeng tektonik. Bumi kita walaupun padat, selalu bergerak, dan gempa bumi terjadi apabila tekanan yang terjadi karena pergerakan itu sudah terlalu besar untuk dapat ditahan oleh lempeng tektonik tersebut. Proses pelepasan energi berupa gelombang elastis yang disebut gelombang seismic atau gempa yang sampai kepermukaan bumi dan menimbulkan getaran dan kerusakan terhadap benda benda atau bangunan di permukaan bumi. Besarnya kerusakan tergantung dengan besarnya getaran yang sampai ke permukaan bumi.

Perhatikanlah gambar gerakan sesar aktif berikut ini:
Ada tiga tipe sesar yang pergerakan sesarnya dapat menimbulkan gempa tektonik:

Sesar Naik Jika blok atas naik lebih tinggi dari blok kaki karena adanya gaya tekan yang terjadi pada kedua blok.
Sesar Turun Jika blok atas turun lebih rendah dari blok kaki karena adanya gaya tarikan terjadi pada kedua blok tersebut
Sesar Mendatar Jika kedua blok sesar bergerak mendatar satu sama lain.

Menentukan Kekuatan Gempa Tektonik

Ada dua cara untuk mengukur kekuatan gempa tektonik, yaitu Magnitude dan Intensitas. Berikut penjelasannya.

Magnitude

Yaitu kekuatan gempa yang terjadi di pusat gempa (hiposenter) dengan menggunakan Skala Richter (SR). Skala ini diciptakan pada tahun 1935 oleh Charles F. Richter, seorang ahli ilmu gempa bumi (seismologi) yang terkenal dari Amerika, lahir di Ohio pada 26 April 1900.

Pada tahun 1935, skala Richter pada mulanya hanya digunakan di California, kemudian dipakai secara luas setelah dimodifikasi. Kekuatan gempa bumi ditentukan berdasarkan logaritma besaran amplitude gelombang gempa yang tercatat pada seismograf.

Terdapat dua tipe utama gelombang gempa , gelombang P dan gelombang S. Gelombang P adalah gelombang gempa yang pertama kali tercatat pada seismograf kemudian diikuti oleh gelombang kedua atau sekunder yang disebut dengan gelombang S.

Gambar 5: Cara menentukan magnitude gempa berdasarkan besarnya amplitudo gelombang S

Menurut skala Richter, kekuatan gempa bumi digambarkan dengan pecahan desimal dan ada hubungan dengan energi gempa . Sebagai contoh, gempa dengan kekuatan 2.0 atau lebih kecil dianggap gempa mikro, biasanya tidak dapat dirasakan oleh manusia dan hanya tercatat pada seismograf terdekat. Gempa bumi dengan kekuatan 4.5 dapat tercatat pada seismograf di seluruh dunia dan terjadi ribuan kali dalam setahun termasuk gempa kecil. Kekuatan 5.3 diklasifikasikan sebagai gempa bumi sedang atau menengah dan kekuatan 6.3 termasuk klas gempa bumi kuat. Karena skala Richter menggunakan kelipatan logaritma, maka setiap angka mewakili kekuatan yang 10 kali lebih kuat dibandingkan angka sebelumnya.

Intensitas

Intensitas menyatakan kekuatan gempa di suatu tempat di permukaan bumi. Skala yang digunakan adalah Skala MMI ( Modified Mercalli Intensity). Skala Mercalli diciptakan oleh seorang ahli gunung berapi berbangsa Itali bernama Giuseppe Mercalli, yang mengukur kekuatan gempa bumi pada tahun 1902. Skala Mercalli terbagi kepada 12 skala intensitas dengan memakai angka Rumawi dari I sampai XII. Penentuan skala intensitas gempa dilakukan tanpa peralatan tapi berdasarkan pengamatan terhadap tingkat kerusakan bangunan , jalan dan infra struktur lainnya akibat getaran gempa, sehingga penilaiannya sangat subjektif tergantung dengan pengalaman seseorang.

Misalnya gempa dengan intensitas III MMI berarti getaran dirasakan seperti truk yang lewat , gempa dengan V MMI berarti getaran dirasakan di luar rumah, hiasan dinding bergerak, benda kecil di atas rak berjatuhan, sedangkan intensitas XII MMI berarti hampir seluruh bangunan rubuh dan hancur, gelombang gempa terlihat di permukaan tanah.

Intensitas gempa merupakan efek getaran terhadap orang , bangunan dan tanah di suatu tempat. Kerusakan akibat efek getaran tersebut tergantung dengan struktur bangunan dan kondisi tanah setempat. Struktur bangunan yang terbuat dari kayu akan lebih tahan terhadap gempa dibandingkan dengan bangunan dari tembok batu bata. Membuat bangunan bertingkat di daerah yang rawan gempa harus memperhitungkan kekuatan gempa yang terbesar yang pernah terjadi di daerah tersebut selama minimal dalam seratus tahun. terakhir.

Gambar 6. : Kerusakan rumah yang sangat parah akibat gempa di Kolumbia. Kerusakan yang terjadi sangat tergantung dengan kondisi tanah setempat yang dapat memperbesar getaran tanah dan tergantung desain bangunan yang mempunyai respon dinamik terhadap getaran tanah Sumber : Nature Debates 29 Feb 1999.

Jaringan Stasiun Pengamat Gempa di Indonesia

Pada tahun 1898, di Indonesia mulai dipasang alat pencatat gempa bumi (seismograf) oleh pemerintah kolonial Belanda. Kemudian tahun 1908 secara resmi dipasang alat seismograf mekanik Wiechert 3 komponen di Jakarta. Sampai tahun 1980 berkembang menjadi 10 stasiun seismograf dan tahun 1974 atas bantuan UNDP-UNESCO bertambah menjadi 27 stasiun seismograf. Instansi pemerintah yang menangani masalah gempa tektonik adalah Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG). Sejak tahun 1989 BMG menambah jaringan stasiun pemantau gempa menjadi 57 seismograf yang terpasang di Indonesia, 28 diantaranya memakai sistem pemantau jarak jauh(telemetri).

Jaringan seismograf dengan sistem pemantau jarak jauh di Indonesia terbagi dalam 5 (lima ) wilayah:

• Wilayah I meliputi Sumatera Utara dan sekitarnya
• Wilayah II meliputi Jawa Barat dan sekitarnya
• Wilayah III meliputi Bali dan sekitarnya
• Wilayah IV meliputi Sulawesi dan sekitarnya
• Wilayah V Papua dan sekitarnya

Jaringan Seismograf Telemetri di Wilayah I

Jaringan Seismograf Telemetri di Wilayah II

Jaringan Seismograf Telemetri di Wilayah III

Jaringan Seismograf Telemetri di Wilayah IV

Jaringan Seismograf Telemetri di Wilayah V

Daftar Stasiun Seismograf Non Telemetri di Indonesia

No.	Nama Stasiun	Kode	Lokasi	Lintang	Bujur
1	BANDA ACEH	BSI	Sumatera	05 29 42.0 N	95 17 36.0 E
2	TUNTUNGAN	TSI	Sumatera	03 30 03.0 N	98 33 52.2 E
3	PARAPAT**	PSI	Sumatera	02 41 42.0 N	98 55 26.4 E
4	GUNUNG SITOLI	GSI	Nias	01 34 13.0 N	97 34 34.0 E
5	PADANG PANJANG	PPI	Sumatera	00 27 24.5 S	100 23 49.2 E
6	KEPAHIANG	KSI	Sumatera	03 38 01.8 S	102 35 32.4 E
7	KOTA BUMI	KLI	Sumatera	04 51 47.4 S	104 51 24.0 E
8	TANJUNG PANDAN	TPI	Sumatera	02 45 27.0 S	107 39 12.6 E
9	TANGERANG	TNG	Jawa	06 10 18.0 S	106 38 46.2 E
10	JAKARTA	DJA	Jawa	06 11 00.0 S	106 50 10.2 E
11	LEMBANG*	LEM	Jawa	06 49 34.8 S	107 07 03.0 E
12	SAWAHAN	SJI	Jawa	07 44 03.0 S	111 45 57.6 E
13	KARANGKATES	KRK	Jawa	08 09 30.0 S	112 27 09.0 E
14	TRETES**	TRT	Jawa	07 42 14.4 S	112 38 06.0 E
15	WONOSOBO	WNB	Jawa	07 19 58.9 S	109 42 33.3 E
16	KAHANG-KAHANG	KHK	Bali	08 21 51.6 S	115 36 29.4 E
17	DENPASAR	DNP	Bali	08 40 37.8 S	115 12 36.6 E
18	WAINGAPU	WSI	Sumba	09 40 37.0 S	120 17 34.0 E
19	KUPANG	KUG	Nusa Tenggara Timur	10 09 04.8 S	123 36 19.2 E
20	BALIK PAPAN	BKB	Kalimantan	01 15 21.1 S	116 54 55.8 E
21	UJUNG PANDANG	MKS	Sulawesi	05 13 04.2 S	119 28 11.4 E
22	PALU	PCI	Sulawesi	00 54 17.4 S	119 50 12.0 E
23	MANADO	MNI	Sulawesi	01 26 34.8 N	124 50 22.2 E
24	TERNATE*	TNE	Ternate	00 50 55.0 N	127 14 25.0 E
25	AMBON	AAI	Ambon	03 41 13.2 S	128 11 40.2 E
26	TUAL	TLE	Kai	05 38 15.0 S	132 44 58.8 E
27	SAUMLAKI	SLKI	Tanimbar	07 58 54.0 S	131 17 54.0 E
28	SORONG	SWI	Papua	00 51 46.1 S	131 15 35.4 E
29	JAYAPURA	JAY	Papua	02 30 53.4 S	140 42 16.8 E

Peralatan Pencatat Gempa

Gempa tektonik yang terjadi dapat direkam getarannya dengan suatu alat yang disebut dengan Seismograf (Seismograph). Alat ini terdiri dari dua bagian :

1. Sensor gempa ( Seismometer)
2. Pencatat gempa ( Recorder)

Kemudian alat ini juga telah dikembangkan sesuai dengan kemajuan tehnologi baik dari segi kepekaan maupun dari tehnik pencatatan getaran, misalnya dengan tehnik digital sehingga getaran tanah dapat dilihat pada layar komputer

Gambar 12 : Seismograf mencatat getaran saat terjadi gempa . Alat ini dapat mencatat getaran tanah dalam 3 (tiga ) komponen: vertical, horizontal Timur-Barat dan horizontal Utara- Selatan Sumber: http://aquarium.ucsd.edu/learning/learning_res/voyager/earthquake

Parameter Gempa yang Tercatat oleh Seismograf

Parameter gempa yang tercatat oleh seismograf meliputi :

• Tipe gelombang gempa : gelombang P dan S
• Waktu datang gelombang gempa
• Amplitudo atau simpangan maksimum dari gelombang yang tercatat

Dari parameter gempa yang tercatat pada seismograf kita dapat menentukan jarak gempa, lokasi , kekuatan, waktu terjadinya dan kedalaman suatu gempa

Gambar 13: Parameter gempa yang tercatat pada seismograf

Gambar pertama menyatakan gelombang gempa yang sampai ke pencatat stasiun gempa. Gambar kedua menunjukkan tipe-tipe gelombang yang tercatat pada seismograf di stasiun pencatat gempa A, B dan C. Melalui alat ini dapat diketahui letak pusat gempa, kekuatannya dan waktu terjadinya.

Penutup

Gempa tektonik merupakan gempa yang disebabkan oleh pelepasan energi yang tiba–tiba yang tersimpan pada batuan sepanjang sesar aktif dan batas lempeng tektonik. Gempa tipe ini paling banyak terjadi di dunia dan sering menimbulkan kerusakan dan korban manusia yang cukup besar setiap tahun.

Dengan mendalami pengetahuan tentang gempa tektonik kita mengerti dampak-dampak yang ditimbulkan sehingga dalam merencanakan bangunan atau tempat pemukiman kita harus memperhitungkan kondisi kegempaan di daerah tersebut.