Gempa bumi (Bagian I)

1. Gempa bumi dan penyebabnya
Gempa bumi adalah getaran yang terjadi di permukaan bumi.
Penyebab gempa :

• Pelepasan energi pada kerak bumi (gempa teknonik)
  
• Pergerakan magma gunung api (gempa vulkanik)
  
• Aktifitas manusia (ledakan nuklir, injeksi air, dam, pertambangan)

2. Gempa tektonik
Gempa tektonik terjadi karena pelepasan akumulasi energi pada kerak bumi. Teori plate tektonik menjelaskan bagai mana akumulasi energi ini bisa terjadi.

Postulat teori plate tektonik :

• Litosfir (kerak bumi  dan sebagian mantel atas) terdiri  beberapa plate tektonik. 
• Plate tektonik mengapung di atas astenosfir (mantel atas di bawah litosfir).
• Ada gerak relatif antar lempeng/plate yang teramati di perbatasan antara lempeng. Arah pergerakan bisa transformasi (kearah kiri atau kanan), divergen (saling menjauh), konvergen(saling mendekat).  

Plat tektonik (Sumber en.wikipedia.org)

Akumuilasi energi terjadi jika kedua plate/lempeng bergerak transformasi atau konvergen. Pelepasan akumuasi energi ini terjadi pada pusat gempa berupa bidang patahan yang disebut sesar/fault . Ada tiga tipe sesar yaitu : Strike-slip, normal, thrust.
Sesar ditemukan di daerah deformasi dan lebih luas dari zona tumbukan.

3. Kedalaman pusat gempa

Kebanyakan gempa terjadi di daerah ring of fire yang kedalaman nya hanya beberapa puluh km.

Menurut kedalaman pusat gempa (episenter), gempa dikelompokkan menjadi :

• Gempa dangkal : kedalaman < 70 km 
• Gempa sedang  : antara 70 dan 300 km.
• Gempa dalam   : antara 300 - 700 km (terjadi didaerah subduksi/zone Wadati-Benioff)

(dikuitip dari berbagai sumber)

313

Interior Bumi

1. Meneliti interior bumi

Interior bumi dapat dipelajari dari gelombang seismik yang menembus bagian dalam bumi. Gelombang seismik ini berasal dari gempa bumi, tumbukan meteorit, atau ledakan buatan (percobaan bom nuklir).

Gelombang seismik mempunyai dua komponen yaitu gelombang P(primer) berupa gelombang kompresi dan komponen S(sekunder) berupa gelombang shear. Dari pengamatan ternyata hanya gelombang P yang bisa menembus interior bumi yang berarti bahwa ada fluida pada interior bumi.

                                                                                                                           Tipe gelombang seismik
                                                                                                                                                            (Adapted from, Beatty, 1990.)

2. Model interior bumi

Berdasarkan studi terhadap gelombang seismik ini, model interior bumi adalah sbb: 

• inti dalam
• inti luar
• D"
• mantel bawah
• daerah transisi
• kerak bumi
  

 Pembagian Interion Bumi
(Adapted from, Beatty, 1990.)

Catatan:

• Inti dalam: 1,7% masa bumi; kedalaman 5.150-6.370 kilometer (3.219 - 3.981 mil)
  Inti dalam padat, terlepas dari  mantel, melayang di dalam inti luar yang melebur. Di percaya merupakan bagian padat akibat tekanan dan pendinginan.
• Inti luar: 30,8% masa bumi; kedalaman 2.890-5.150 kilometer (1.806 - 3.219 mil)
  Inti luar panas, merupakan  fluida konduktif serta terjadi gerakan konveksi. Perpaduan lapisan konduktif dan rotasi bumi menghasilkan efek  dinamo yang memelihara sistem kemagnetan bumi. Inti luar juga bertanggung jawab untuk menghaluskan lonjakan rotasi bumi.
  
• D": 3% masa bumi; kedalaman 2.700-2.890 kilometer(1.688 - 1.806 mil)
  Lapisan ini memiliki ketebalan 200 - 300 kilometer (125 - 188 mil)  4%  masa mantel-kerak.  D" berbeda secara kimiawi dari mantel bawah.
  
• Mantel bawah: 49,2% masa bumi; kedalaman 650-2.890 kilometer (406 -1.806 mil)
  Mantel bawah mengandung 72,9% masa mantel-kerak dan komposisinya sebagian besar silikon, magnesium,gan oksigen. Mungkin juga mengandung besi, kalsium, dan aluminium.
  
• Daerah Transisi: 7,5% dari masa bumi; kedalaman 400-650 kilometer (250-406 mil)
  Daerah Transisi atau mesosphere ,kadang-kadan disebut juga  fertile layer, mengandung 11,1% masa mantel-kerak, sumber magma basaltik. Daerah Transisi juga menngandung kalsium, aluminum, dan garnet, yaitu mineral kompleks aluminum-bearing silikat. Adanya garnet pada lapisan ini menyebabkan mudah padat jika dingin dan mengapung jika meleleh karena panas.  Bagian yang meleleh bisa naik ke lapisan lebih tinggi sebagai magma.
  
• Mantel Atas: 10,3% dari masa bumi; kedalaman 10-400 kilometer (6 - 250 mil)
  Mantel atas mengandung 15,3% masa mantel-kerak. Fragmen dari lapisan ini pernah diamati pada sabuk pegunungan yang tererosi dan pada letusan gunung api. Olivine (Mg,Fe)2SiO4 dan pyroxene (Mg,Fe)SiO3 adalah mineral utama yang ditemukan disini. Bagian atas Mantel Atas disebut asthenosphere.
  
• Kerak Samudra: 0,099% of dari masa bumi; Kedalaman 0-10 kilometer (0 - 6 mil)
  Lempeng samudra mengandung 0,147% masa mantel-kerak. Sebagian besar kerak bumi terbentuk melalui aktivitas vulkanik.Sistem Punggung Samudra (oceanic ridge system), yaitu sebuah jaringan gunung api   selebar 40.000-kilometer (25.000 mil) , membentuk kerak samudra baru  dengan kecepatan 17 km³ per tahun, menutupi lantai samudra dengan basalt. Hawaii dan Iceland adalah contoh akumulasi onggokan basalt.
  
• Kerak Benua: 0,374% dari masa bumi; kedalaman 0-50 kilometer (0 - 31 mil).
  Kerak Benua mengandung 0,554% masa mantel-kerak. Lapisan ini adalah bagian terluar dari bumi dan berupa batuan crystalline.Terdiri dari mineral berdensitas rendah didominasi oleh kwarsa(SiO2) dan  feldspars (metal-poor silicates). Kerak bumi (Kerak samudra dan benua) adalah permukaan bumi;yang merupakan bagian terdingin dari planet ini. Karena batuan dingin mengalami deformasi secara perlahan, kita menyebut lapisan ini sebagai lithosphere (lapisan yang kuat).