Ahmad Luthfin 136090300111015

Ahmad Luthfin136090300111015SEISMIK DAN MEKANISME GEMPA BUMI

MateriSeismik dan mekanisme Gempa Bumi1.Seismisitas Bumi 2.Mekanisme fokal3.Prediksi permasalahan Gempa Bumi4.Mikroseismik5.Tsunami

Seismik BumiGelombang Seismik Merupakan gelombang elastis yang dijalarakan melalui Media Bumi.Dimana penjalarannya sangat bergantung pada sifat elastisitas batuan yang dilaluinya. Sifat elastisitas batuan berbeda-beda hal ini menyebabkan frekuensi dan panjang gelombang yang dihasilkan juga berbeda-beda.

Macam-macam tipe gelombang seismikBerdasarkan perbedaan frekuensi dan panjang gelombang tersebut, maka gelombang seismik dibagi menjadi tiga tipe: Gelombang badan (berfrekuensi tinggi dan panjang gelombang pendek), gelombang permukaan (frekuensi rendah dan panjang gelombang besar), gelombang osilasi bebas (frekuensi rendah dan panjang gelombang besar). 1.gelombang badan memiliki frekuensi yang besar sehingga dapat dianalogikan dengan sinar dalam hal sifat dapat dibiaskan dan dipantulkan.Gelombang badan ini ada 2 yakni:

1. Gelombang P (Primary) dengan ciri-ciri datangnya lebih awal,merupakan gelombang pemampatan (longitudinal),rarefaction of a medium, dapat melewati medium gas, pada, dan cair, serta partikel motionnya searah dengan penjalarannya dimana rumus kecepatannya:

2. Gelombang S (scondary) datangnya setelah gelombang P,gelombang geser, partikel motionnya tegak lurus dang arah penjalaran, Hanya melewati medium padat,memiliki polarisasi perambatan dan partikel motion pada arah vertikal (SV) dan pada arah horisontal (SH). Adapun kecepatan gelombang S adalah

REFRAKSI &REFLEKSI FIGURE Refraksi Huygenss pada bidang batas posisi muka gelombang pada saat to dan to+t, yang ditunjukkan dengan pembelokan arah perambatan gelombang.dan setiap muka gelombang akan menjadi sumber baru.

FIGURE 16.2 Pemantulan dan pembiasan gelombang SV pada bidang. Bidang batas disini diasumsikan sebagai titik temu. Berlaku juga persamaan.

Redaman & HamburanGelombang seismik yang merambat pada suatu medium akan mengalami suatu efek peredaman, yaitu perubahan frekuensi, penurunan amplitudo, dan pergeseran fasa.perubahan tersebut disebabkan oleh: 1. efek divergensi (spherical spreading) 2. Sistem perlapisan (pemantulan ulang, transmisi, pembiasan dll). 3. Sifat fisis batuan (yang menentukan serapan energi batuan)

Persamaan gelombang 1D pada medium isotropic diberikan persamaan

Dimana u adalah displacement/pemindahan pada arah perambatan dan modulus elastik gelombang P adalah dan densitas. Adapun displcement pada arah x positif karena beberapa faktor gelombang mengalami redaman secara eksponensial sehingga menjadi

2.Gelombang PermukaanGelombang permukaan merupakan gelombang dengan amplitudo sangat besar yang melalui permukaan bumi dan tidak dapat menembus bagian dalam bumi.Gelombang permukaan ini ada dua yakni gelombang Relaygh (LR) yang mirip dengan gelombang SV yang berpasangan dengan sifat gelombang P. dan gelombang Love (LQ) yang menjalar seperti gelombang SH

FIGURE 16.6 Seismogram yang diperoleh oleh Charters Towers, Queensland (station CTA), yang menunjukkan waktu tiba gelombang P, PP, S andGelombang permukaan, LQ (Love) and LR (Rayleigh), dari gempa bumi dengan kekuatan 5.9 didaerah sumatra utara pada 21 Agustus 1967. garis berturut-turut merupakan bagian dari trace/jejak kontinyu helical. Dan gambar ini menunjukkan dua,tiga perekam yang terbuka .amplitudo maximum pada ground motion adalah sekitar 200 mm.

Pada identifikasi gelombang permukaan ini adakalanya kita dapatkan kecepatan paket/gelombang group (u) tapi kadang juga kita analisis perbagian gelombang adapun hubungan antara kecepatan gelombang group (u) dan per bagiannnya (v).k adalah bilangan gelombang

Mekanisme focalMekanisme fokus atau lebih dikenal sebagai Focal Mechanism dari gempa bumi adalah penggambaran dari deformasi inelastis di kawasan sumber yang menghasilkan gelombang seismik. Dalam banyak kasus, hal ini berhubungan dengan peristiwa patahan yang mengacu pada orientasi bidang sesar yang bergeser dan slip vektornya, hal ini dikenal juga sebagai solusi bidang patahan

Mekanisme Gempa BumiGempa bumi ini disebabkan oleh adanya aktivitas tektonik, yaitu pergeseran lempeng lempeng tektonik secara mendadak yang mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil hingga yang sangat besar. Gempa bumi ini banyak menimbulkan kerusakan atau bencana alam di bumi, getaran gempa bumi yang kuat mampu menjalar keseluruh bagian bumi.Seperti diketahui bahwa kulit bumi terdiri dari lempeng lempeng tektonik yang terdiri dari lapisan lapisan batuan. Tiap tiap lapisan memiliki kekerasan dan massa jenis yang berbeda satu sama lain. Lapisan kulit bumi tersebut mengalami pergeseran akibat arus konveksi yang terjadi di dalam bumi.

FIGURE 14.2 featur geologi berupa sungai pada patahan San Andreas dekat indio, California.

FIGURE 14.3 teori elastic rebound pada sebuah gempa bumi yang dikembangkan oleh Reid (1910) untuk menjelaskan kejadian gempaSan Francisco 1906 . Dimana pergerakan lempeng berlahan-lahan berubah dari keadaan diamnya oleh sebuah tegangan (a) Keadaan diam (c), terjadi pergeseran patahan secara tiba-tiba, hasil dari pergeseran (d).

FIGURE 14.4 (a) Geometry dislokasi memutar, Model matematika pada patahan. Dengan pergeseran/Displacement, S, kedalaman D, lingkaran berkelok (garis patah)yang merupakan bentuk helical. (b) variasi displacement dengan kedalaman.

Regangan geser, , yang mengelilingi lingkaran diberikan dengan persamaan:

dimana b=S adalah pergeseran/displacement (Burgers vector).Coba kita perhatikan secara seksama bagian bidang yz, y=constant,parallel to the fault plane (y=0),

This gives the strain component in an infinite medium, due to a single dislocation of displace-ment.

TsunamiMerupakan gempa bumi di laut yang ditimbulkan oleh gempabumi dasar laut, dengan gelombang yang dihasilkan berkeceptan tinggi,menyebabkan kerusakan dan korban jiwa pada daerah yang tertimpa tsunami yakni sampai ribuan kilometer dari pusat gempa.gempa tsunami pernah terjadi di chili 1960, alaska 1964 dan sumatra 2004. kebanyakan gelombang tsunami ini menyebabkan pergerakan didasar laut hingga ratusan kilometer dari pusat gempa dan membangkitkan gelombang dengan panjang gelombang ratusan kilometer. Tsunami juga merupakan gempa laut dangkal dimana kedalaman air kurang dari panjang gelombang yang dihasilkan

Kecepatan dan panjang gelombang

Kecepatannya dan panjang gelombangnya dirumuskan sebagai berikut:

Dimana:K=bilangan gelombangV=kecepatan gelombangg= percepatan gravitasi

Gambar rekaman tsunami pulau norflok chili 1960

Gambar Observasi level air Wailuku, Hilo hawai Selama terjadi tsunami di chili pada mei 1960

MikroseismikSebuah batas sensitivitas dari alat perekam seismik yang ditentukan oleh sumber getaran.Mikroseismik ini berperiode 5-12s dan biasanya disebabkan oleh gempa berkekuatan kecil.contoh diantaranya getaran oleh pohon yang terkena angin, gerakan gelombang air oleh angin. Gerakan ombak/gelombang laut ini disebabkan oleh gesekan antara angin dengan permukaan lautan,sehingga amplitudo dan panjang gelombang timbul bersamaan dengan kecepatan angin dan kejadian berdurasi sangat cepat yakni pada saat fase kecepatan gelombang hampir sama dengan kecepatan angin.

Terima Kasih