Gempa di Lolak Bolmong Jenis Gempa Menengah

Baca Juga:

Sumber BMKG : https://inatews.bmkg.go.id/web/detail?name=20240513073048&day=578

"Dengan memperhatikan lokasi episenter dan kedalaman hiposenternya, gempa bumi yang terjadi merupakan jenis gempa bumi menengah akibat adanya deformasi batuan dalam slab Lempeng Laut Sulawesi," ujar Kepala Pusat Gempa Bumi dan Tsunami BMKG Daryono, Senin, 13 Mei 2024.

Difinisi Gempa Bumi

Gempa bumi (Earthquake)  merupakan peristiwa pelepasan energi secara tiba-tiba yang mengakibatkan bergetarnya bumi. Gempa bumi biasanya ditandai dengan adanya patahan suatu lapisan batuan pada kerak bumi ditempat titik pusat gempa. Energi yang dilepaskan merupakan hasil dari pergerakan lempeng-lempeng tektonik yang dipancarkan kesegala arah berupa gelombang (Chopra, 1995).

Episentrum dan hiposentrum adalah istilah yang erat kaitannya dengan gempa bumi. Berikut adalah penjelasan mengenai kedua istilah tersebut:

• Hiposentrum: Hiposentrum adalah pusat titik gempa yang ada di dalam bumi. Lokasi hiposentrum adalah lokasi awal terjadinya gempa bumi. Hiposentrum berada di bawah permukaan bumi dan merupakan titik di mana energi gempa bumi dilepaskan.

• Episentrum: Episentrum adalah titik di permukaan bumi yang merupakan hasil dari rambatan gelombang gempa dari hiposentrum. Episentrum merupakan titik pusat gempa yang posisinya tegak lurus dengan hiposentrum. Saat hiposentrum menghasilkan gempa, gelombang gempa akan merambat ke permukaan bumi dan menciptakan episentrum.

Dalam rangka memahami gempa bumi, penentuan lokasi hiposentrum dan episentrum sangat penting. Hiposentrum memberikan informasi tentang lokasi awal terjadinya gempa bumi di dalam bumi, sedangkan episentrum memberikan informasi tentang lokasi di permukaan bumi di mana gempa bumi terasa dan menghasilkan dampak yang paling parah. Informasi ini penting untuk pemahaman tentang kekuatan gempa, sejauh mana gempa terasa, dan untuk mengambil langkah-langkah tindakan darurat yang tepat dalam merespons gempa bumi.

Jenis-Jenis Gempa Bumi

Jenis-jenis gempa bumi dibedakan menjadi 2 yaitu berdasarkan penyebab dan kedalamannya. Berikut ini merupakan penjelasannya :

a. Berdasarkan Penyebabnya

Menurut penyebab terjadinya, gempa bumi dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu :

1. Gempa Vulkanik
Gempa bumi vulkanik adalah gempa bumi yang disebabkan oleh letusan gunung berapi. Contoh : gempa G. Bromo, gempa G. Una-Una, gempa G. Krakatau.

2. Gempa Tektonik
Gempa tektonik adalah gempa bumi yang terjadi karena pergeseran lapisan kulit bumi akibat lepasnya energi di zone penunjaman. Gempa bumi tektonik memiliki kekuatan yang cukup dahsyat. Contoh : gempa Aceh, Bengkulu, Pangandaran.

3. Gempa runtuhan atau terban
Gempa runtuhan atau terban adalah gempa bumi yang disebabkan oleh tanah longsor, gua-gua yang runtuh, dan sejenisnya. Tipe gempa seperti ini hanya berdampak kecil dan wilayahnya sempit.

b. Berdasarkan Kedalamannya

Berdasarkan kedalamannya, jenis-jenis gempa bumi juga dibedakan menjadi 3, yaitu :

1. Gempa bumi dalam
Gempa bumi dalam adalah gempa bumi yang hiposentrumnya (pusat gempa) berada lebih dari 300 km di bawah permukaan bumi (di dalam kerak bumi). Gempa bumi dalam pada umumnya tidak terlalu berbahaya.

2. Gempa bumi menengah
Gempa bumi menengah adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada antara 60 km sampai 300 km di bawah permukaan bumi.gempa bumi menengah pada umumnya menimbulkan kerusakan ringan dan getarannya lebih terasa.

3. Gempa bumi dangkal
Gempa bumi dangkal adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada kurang dari 60 km dari permukaan bumi. Gempa bumi ini biasanya menimbulkan kerusakan yang besar.

Parameter Gempa Bumi

1. Waktu terjadinya gempabumi (Origin Time – OT)
2. Lokasi pusat gempabumi (Episenter)
3. Kedalaman pusat gempabumi (Depth)
4. Kekuatan Gempabumi (Magnitudo)
5. Karakteristik Gempa Bumi
6. Berlangsung dalam waktu yang sangat singkat
7. Lokasi kejadian tertentu
8. Akibatnya dapat menimbulkan bencana
9. Berpotensi terulang lagi
10. Belum dapat diprediksi
11. Tidak dapat dicegah, tetapi akibat yang ditimbulkan dapat dikurangi

Penyebab Terjadinya Gempa Bumi

Kebanyakan gempa bumi disebabkan dari pelepasan energi yang dihasilkan oleh tekanan yang disebabkan oleh lempengan yang bergerak. Semakin lama tekanan itu kian membesar dan akhirnya mencapai pada keadaan di mana tekanan tersebut tidak dapat ditahan lagi oleh pinggiran lempengan. Pada saat itulah gempa Bumi akan terjadi.

Teori yang terkenal dalam menjelaskan tentang terjadinya gempa bumi adalah teori lempeng tektonik. Teori tersebut menjelaskan bahwa lapisan terluar dari bumi terdiri dari litosfer dan antenosfer. Litosfer adalah lapisan padat dan kaku yang membentuk kerak dan bagian luar matel bagian atas yang berada di atas lapisan antenosfer. Lapisan antenosfer adalah lapisan yang berada dibawah litosfer yang bersifat plastis dan berwujud seperti cairan. Lempengan-lempengan litosfer akan bergerak satu sama lain yang mengakibatkan deformasi pada zona batas pertemuan antar lempeng. Deformasi terjadi pada zona batas antara lempeng, maka titik gempa akan terpusat di dekat batas lempeng (Kramer, 1996).

Pergerakan lempeng terbagi menjadi tiga jenis pergerakan berdasarkan pada karakteristik dari lempeng yaitu pergerakan lempeng yang saling menjauh (Spreading), pergerakan lempeng yang saling mendekat membentuk zona subduksi, dan saling bergesekan (transform). Pergerakan lempeng saling menjauh (spreading) terjadi ketika magma dari bagian bawah mantel bergerak perlahan ke permukaan akibat dari aktivitas seismik, saat magma tersebut mencapai permukaan dan dingin akan menjadi bagian dari spreading. Peristiwa ini biasanya terjadi apabila terdapat gugusan aktivitas vulkanis seperti yang terjadi di Islandia dimana terdapat gugusan aktivitas vulkanis yang continous. Lapisan magma yang mendingin tersebut mencapai permukaan akan mengandung sifat magnet dengan polaritas tergantung pada arah medan magnet dari bumi pada saat itu. Hal ini dikarenakan medan magnet bumi secara geologis berubah dan berbalik arah dengan interval waktu yang tidak menentu. Peristiwa spreading di ilustrasikan pada gambar dibawah ini,

Zona subduksi sering ditemukan pada pertemuan antara dua lempeng besar. Karena lempeng samudra biasanya padat mengakibatkan lempeng mengalami penurunan karena berat sendiri dibawah lempeng besar lain yang lebih ringan. Lempeng yang mengalami subduksi menjadi ductile dan sangat berpotensi  mengakibatkan gempa bumi (Kramer,1996).

Lempeng yang saling bergesekan terjadi saat lempeng bergerak cepat satu sama lain tanpa memunculkan lempeng baru atau merusak lempeng yang sudah ada. Bagian lempeng dimana terjadi gesekan biasanya terdapat anomali medan magnet yang menimbulkan celah yang disebut fracture zone dengan panjang mencapai ribuan kilometer. Kedua lempeng yang bergesekan bergerak searah pada kedua sisi dari fracture zone dengan pergerakan yang bermacam-macam. Pergerakan lempeng di ilustrasikan pada Gambar dibawah ini,

Patahan (fault) dapat mengakibatkan gempa bumi. Patahan dapat dibeda- kan menjadi dua jenis berdasarkan geometri dan pergerakannya. Penggambaran orientasi sebuah patahan digunakan istilah tunjaman (dip) dan tabrakan (strike). Tabrakan merupakan garis horizontal yang terbentuk akibat dari interseksi dari bidang patahan dan bidang horizontal. Garis vertikal kebawah akibat interseksi antara bidang patahan dengan bidang horizontal disebut tunjaman. Sudut yang terbentuk antara bidang patahan dengan bidang horizontal yang diukur tegak lurus dari tabrakan disebut dip angle. Notasi geometris untuk menggambarkan interseksi bidang patahan di ilustrasikan pada Gambar dibawah ini,

Pergerakan dip yang terjadi dapat dibedakan menjadi 2 jenis berdasarkan arah pergerakan dan dip angle, yaitu:

1. Normal Fault, terjadi jika komponen horizontal dari kemiringan diperpanjang dan material diatas bidang patahan yang bergerak turun relatif terhadap material dibawah patahan.
2. Reverse Fault, terjadi bila komponen horizontal dari kemiringan diperpendek dan material di atas bidang patahan bergerak naik relatif terhadap material dibawah bidang patahan.

Ilustrasi dari jenis patahan normal fault, reverse fault, dan strike slip dapat dilihat pada ilustrasi Gambar dibawah ini,

Gempa bumi yang terjadi akan mengakibatkan pelepasan energi, energi yang dilepaskan akan merambat dalam bentuk gelombang. Gelombang rambatan yang terjadi menyebabkan getaran pada suatu tempat.seperti pada gambar diatas ini.

Magnitudo Gempa

Magnitudo gempa merupakan ukuran secara kuantitatif dan objektif terhadap gempa untuk mengukur gerakan tanah selama gempa bumi. Besaran yang diukur akan bernilai sama walaupun pengukuran atau penghitungan dilakukan pada tempat yang berbeda. Pada umumnya magnitudo diukur berdasarkan periode fase gelombang dan amplitudo tertentu. Ada beberapa jenis magnitudo gempa bumi antara lain:

1. Magnitudo Lokal (ML)

Magnitudo lokal digunakan untuk mengukur gempa-gempa lokal dengan jarak episenter kurang dari 600 km yang menggunakan fase gelombang-P. konsep tentang magnitudo local pertama diperkenalkan oleh Charles Richter (1935) untuk mengukur magnitudo gempa di California selatan. Nilai amplitudo yang digunakan untuk menghitung magnitudo lokal adalah logaritma (basis 10) dari amplitudo maksimum gerakan tanah (dalam mikron). Amplitudo maksimum dicatat oleh seismograph torsi Wood-Anderson yang mempunyai periode natural 0,8 detik dengan perbesaran 2800 dan faktor redaman 0,8. Formula untuk menghitung magnitudo lokal tidak dapat digunakan di luar California dan data amplitudo yang dipakai hanya yang tercatat pada mesin seismograph di lokasi tinjauan.

2. Magnitudo Gelombang Permukaan (MS)

Magnitudo gelombang permukaan merupakan satuan magnitudo yang dapat digunakan di seluruh dunia menggunakan basis amplitudo dari gelombang Rayleigh dengan periode 20 detik. Konsep magnitudo gelombang permukaan diperkenalkan oleh Guttenberg dan Richter (1936). Magnitudo gelombang permukaan mengunakan basis besaran perpindahan maksimum amplitudo dari tanah sehingga dapat ditentukan dari semua jenis seismograph. Satuan magnitudo gelombang permukaan hanya dapat digunakan untuk gempa dengan kedalaman dangkal (tidak lebih dari 70 km).

 

3. Magnitudo Gelombang Badan (Mb)

Magnitudo gelombang badan merupakan magnitudo gempa yang diperoleh dari amplitudo gelombang badan yang primer maupun sekunder yang tidak terpengaruh kedalaman fokus gempa. Amplitudo yang dipakai adalah amplitudo gerakan tanah maksimum (dalam mikron) yang diukur pada 3 gelombang yang pertama dari gelombang-P dan periode gelombang yang mempunyai amplitudo maksimum tersebut (Yulianti, 2012).

Momen Magnitudo (MW)

Gempa besar mempunyai karakteristik guncangan tanah kurang sensitif terhadap besarnya gempa dibandingkan gempa yang lebih kecil. Fenomena ini dikenal sebagai kejenuhan gelombang badan dan Richter local magnitudo menjadi jenuh pada magnitudo 6 sampai 7 dan magnitudo permukaan menjadi jenuh pada Ms = 8. Skala momen magnitudo yang dikembangkan Kanamori (1977) digunakan untuk mendeskripsikan ukuran gempa yang besar, karena skala momen magnitudo didasarkan pada momen gempa. Sehingga tidak tergantung pada tingkat guncangan tanah dan kejenuhan gelombang. Skala momen magnitudo diperoleh dengan melakukan pengukuran langsung dari faktor keruntuhan sepanjang patahan. 

Untuk melakukan analisis resiko kegempaan menggunakan skala magnitudo yang seragam untuk semua data rekam gempa. Untuk menyeragamkan skala magnitudo dari semua data rekam gempa digunakan Persamaan korelasi yang diusulkan oleh Asrurifak et al (2010) untuk data rekam gempa di wilayah Indonesia. Persamaan dapat dilihat pada Tabel dibawah ini,

Skala MMI (Modified Mercally Intensity)

Skala MMI (Modified Mercally Intensity) dicetuskan oleh Giuseppe Mercalli pada tahun 1902. MMI digunakan untuk mengukur seberapa besar kerusakan yang ditimbulkan oleh gempa. Tidak ada cara penghitungan karena ukuran ini ditentukan berdasar hasil pengamatan dari orang yang mengalami atau melihat gempa.

Analisis Bahaya Gempa/ Seismic Hazard Analysis

Analisis Bahaya Gempa atau Seismic Hazard Analysis terhadap bendungan adalah proses untuk menilai potensi gempa bumi dan karakteristiknya di sekitar lokasi bendungan. Tujuan utama dari analisis ini adalah untuk memahami bahaya gempa yang dapat mempengaruhi stabilitas dan keamanan bendungan.

Berikut adalah beberapa langkah yang umum dilakukan dalam Analisis Bahaya Gempa terhadap bendungan:

1. Pemantauan Gempa Bumi: Langkah awal adalah mengumpulkan data seismik historis dan pemantauan gempa bumi di daerah bendungan. Ini membantu dalam memahami aktivitas seismik di wilayah tersebut dan mendeteksi adanya pola atau sumber gempa yang signifikan.

2. Analisis Rekahan Aktif: Mengidentifikasi rekahan aktif, sesar aktif, atau struktur geologis lainnya di sekitar bendungan yang dapat berkontribusi terhadap aktivitas seismik. Identifikasi ini penting untuk mengevaluasi potensi gempa di sekitar bendungan.

3. Zonasi Bahaya Gempa: Pengelompokan wilayah berdasarkan tingkat bahaya gempa bumi yang diperoleh dari analisis data. Zonasi bahaya gempa membantu dalam mengidentifikasi area-area yang rentan terhadap gempa dengan intensitas yang berbeda.

4. Analisis Spektral: Menggunakan data gempa historis dan karakteristik situs bendungan, memodelkan spektrum respons gempa untuk mengetahui bagaimana struktur bendungan dapat bereaksi terhadap getaran gempa yang berbeda.

5. Analisis Pergerakan Tanah: Menganalisis pergerakan tanah yang dihasilkan oleh gempa bumi, seperti amplifikasi getaran dan deformasi tanah. Langkah ini membantu dalam memahami potensi kerusakan struktural yang mungkin terjadi pada bendungan tersebut.

6. Evaluasi Risiko: Menggabungkan informasi dari analisis bahaya gempa, kerentanan bendungan, dan potensi dampak gempa, untuk melakukan evaluasi risiko terhadap bendungan. Analisis ini membantu dalam mengidentifikasi kemungkinan kerusakan dan risiko kegagalan bendungan akibat gempa.

Dengan hasil Analisis Bahaya Gempa/Seismic Hazard Analysis, langkah-langkah pencegahan atau mitigasi dapat diambil, seperti pemantauan lebih intensif, atau peningkatan kekuatan struktural untuk meningkatkan stabilitas dan keamanan bendungan terhadap gempa bumi.

Penting untuk mengingat bahwa Analisis Bahaya Gempa adalah proses yang kompleks dan harus dilakukan oleh ahli yang berpengalaman dalam bidang geoteknik dan rekayasa gempa bumi.

Arah pergerakan vektor perpindahan (displacement) elemen struktur atau timbunan akibat gempa pada struktur bendungan

Perbedaan displacemet dan deformasi

Perbedaan utama antara perpindahan (displacement) dan deformasi dalam konteks pengaruh gempa adalah sebagai berikut:

1. Displacement (Perpindahan):

• Displacement mengacu pada perpindahan relatif yang dialami oleh elemen struktur atau tanah akibat getaran gempa. Ini adalah perubahan posisi suatu titik dalam struktur atau tanah dari posisi awalnya.

• Displacement biasanya diukur dalam satuan panjang, seperti meter atau milimeter.

• Displacement dapat terjadi dalam berbagai arah, yaitu translasi (perpindahan linier), rotasi, atau kombinasi keduanya.

• Pengukuran displacement memberikan pemahaman tentang seberapa jauh elemen struktur atau tanah bergerak akibat getaran gempa.

2. Deformasi:

• Deformasi mengacu pada perubahan bentuk atau kondisi bentuk dari elemen struktur atau tanah akibat gempa. Dalam konteks ini, deformasi mengacu pada deformasi elastis (reversible) atau deformasi plastis (irreversible) yang terjadi pada benda.

• Deformasi dapat dihasilkan oleh perpindahan atau tegangan yang bekerja pada benda selama getaran gempa.

• Deformasi biasanya diukur sebagai persentase perubahan ukuran atau bentuk awal terhadap ukuran atau bentuk akhir.

• Deformasi dapat diamati dalam bentuk perubahan sudut, perubahan panjang, atau perubahan bentuk lainnya pada elemen struktur atau tanah.

Kesimpulan:

Displacement dan deformasi adalah dua konsep terkait dalam pengaruh gempa, tetapi memiliki perbedaan mendasar. Displacement terkait dengan perpindahan relatif suatu titik dalam struktur atau tanah, sedangkan deformasi berkaitan dengan perubahan bentuk atau kondisi bentuk dari elemen struktur atau tanah. Kedua konsep ini penting dalam menganalisis dan merancang struktur bangunan dan memahami responsnya terhadap gempa. Dengan memperhatikan displacement dan deformasi, insinyur dapat mengidentifikasi potensi kerusakan dan mengambil langkah-langkah yang diperlukan untuk meningkatkan ketahanan struktur. 

Dalam analisis gempa dinamis menggunakan perangkat lunak geoteknik seperti GeoStudio, terdapat korelasi antara vektor gaya saat terjadi gempa, displacement (perpindahan), dan deformasi. Berikut adalah korelasi tersebut:

1. Vektor Gaya Terhadap Displacement:

• Vektor gaya yang dihasilkan oleh gempa akan mempengaruhi perpindahan atau displacement pada elemen struktur atau tanah.
• Semakin besar vektor gaya yang dihasilkan dari gempa, semakin besar pula displacement yang terjadi pada elemen struktur atau tanah.
• Arah dan magnitude vektor gaya gempa membantu menentukan sejauh mana elemen struktur atau tanah bisa bergerak dan bergeser akibat getaran gempa.

2. Vektor Gaya Terhadap Deformasi:

• Vektor gaya dari gempa juga memiliki pengaruh pada deformasi elemen struktur atau tanah.
• Deformasi yang terjadi pada elemen struktur atau tanah dipengaruhi oleh kekuatan dan arah dari vektor gaya yang bekerja pada elemen tersebut.
• Semakin besar vektor gaya, semakin besar pula deformasi yang terjadi pada elemen struktur atau tanah.

Dalam analisis dengan GeoStudio, perangkat lunak akan memodelkan hubungan ini dengan mempertimbangkan sifat material, kekuatan tanah, karakteristik gempa, serta memperhitungkan faktor-faktor dari pembacaan instrument seperti tekanan air pori (piezometer), inklinometer dalam tubuh bendungan dan batasan konstruksi agar dapat memprediksi prilaku konstruksi setelah terjadi gempa. Analisis numerik akan memungkinkan estimasi displacement dan deformasi yang mungkin terjadi pada elemen struktur dan tanah selama gempa.

Kesimpulan:

Kesimpulannya, terdapat korelasi antara vektor gaya saat terjadi gempa, displacement, dan deformasi dalam analisis gempa dinamis menggunakan GeoStudio. Vektor gaya gempa yang lebih besar akan menghasilkan displacement dan deformasi yang lebih besar pada elemen struktur atau tanah, jarak episentrum, hiposentrum, fracture zone, join antar zone dan durasi waktu terjadi gempa juga sangat berpengaruh terhadap struktur bendungan. Analisis ini penting dalam merencanakan dan merancang struktur yang dapat bertahan dan menjaga integritas struktur selama gempa. Semoga Bermanfaat Terima Kasih.

 Pelaporan analisis gempa dinamis dengan software geostudio versi 2023

Pemodelan analisis gempa dinamis dengan perangkat lunak GeoStudio ver. 2023

Dalam pemodelan analisis gempa dengan perangkat lunak GeoStudio, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi struktur bendungan saat terjadi gempa. Berikut adalah beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dan dapat mempengaruhi respons struktur bendungan selama gempa:

1. Sifat Material: Sifat material dari bendungan itu sendiri sangat mempengaruhi bagaimana struktur tersebut akan merespons terhadap gempa. Kekuatan, kekakuan, dan perilaku deformasi material bendungan akan menentukan seberapa baik bendungan dapat menahan gaya-gaya gempa.

2. Geometri dan Topografi: Geometri bendungan dan topografi di sekitarnya juga berperan penting. Bentuk, tinggi, lebar, dan kemiringan dari bendungan akan memengaruhi distribusi gaya gempa dan potensi terjadinya deformasi atau keruntuhan.

3. Kondisi Tanah Dasar: Sifat dan kondisi tanah dasar di bawah bendungan memainkan peran kunci dalam mentransfer gaya gempa ke struktur. Tanah dasar yang lunak atau tidak stabil dapat meningkatkan risiko deformasi atau penurunan bendungan selama gempa.

4. Beberapa Analisis Gempa: Melakukan berbagai jenis analisis gempa dinamis, seperti analisis statis, eqivalent linear dynamic, analisis dinamis waktu, atau analisis dinamis non-linear, dapat memberikan pemahaman yang lebih baik tentang respons struktur bendungan terhadap gempa dengan tingkat detail yang berbeda.

5. Interaksi Struktur-Tanah: Memperhitungkan interaksi antara struktur bendungan dan tanah di sekitarnya sangat penting. Perubahan kemiringan tanah, perpindahan tanah, dan gaya inersia yang dihasilkan oleh gempa dapat mempengaruhi stabilitas dan integritas bendungan.

Kesimpulan

Simpulan dari pemodelan analisis gempa dengan software GeoStudio adalah bahwa respons struktur bendungan terhadap gempa dipengaruhi oleh sejumlah faktor kompleks. Penting untuk mempertimbangkan semua faktor ini secara holistik dan melakukan analisis yang cermat untuk memastikan keamanan dan keandalan bendungan selama gempa. Dengan pemahaman yang mendalam tentang faktor-faktor yang mempengaruhi, insinyur dan ahli geoteknik dapat merancang bendungan yang tahan gempa dan mengurangi risiko kerusakan saat terjadi gempa bumi.

Penutup

Sekian Penjelasan Singkat Mengenai Gempa di Lolak Bolmong Jenis Gempa Menengah. Semoga Bisa Menambah Pengetahuan Kita Semua.

Apa reaksimu setelah membaca Gempa di Lolak Bolmong Jenis Gempa Menengah