08-Gempa Bumi

(1)

Geologi

GEMPA BUMI

(2)

Geologi

DEFORMASI DAN GEMPA BUMI

(3)

Geologi

GEMPA BUMI DAN GELOMBANG TSUNAMI

BENCANA ALAM

(4)

Geologi

•

• 1755

1755

-

Lisbon, Portugal

•

• Killed 70,000, Raised Waves in Lakes all over Europe

Killed 70,000, Raised Waves in Lakes all over Europe

•

• First Scientifically Studied Earthquake

First Scientifically Studied Earthquake

•

• 1811

1811

-

1812

-

New Madrid, Missouri

•

• Felt over 2/3 of the U.S.

Felt over 2/3 of the U.S.

•

• Few Casualties

Few Casualties

•

• 1886

1886

-

Charleston, South Carolina

•

• Felt All over East Coast, Killed Several Hundred.

Felt All over East Coast, Killed Several Hundred.

•

• First Widely

First Widely

-

known U.S. Earthquake

•

• 1906

1906

-

San Francisco

•

• Killed 500 (later studies, possibly 2,500)

Killed 500 (later studies, possibly 2,500)

•

• First Revealed Importance of Faults

First Revealed Importance of Faults

•

• 1923

1923

-

Tokyo

•

• Killed 140,000

Killed 140,000

•

• 1964

1964

-

Alaska

•

• Killed about 200

Killed about 200

•

• Wrecked Anchorage.

Wrecked Anchorage.

•

• Tsunamis on West Coast.

Tsunamis on West Coast.

•

• 1976

1976

-

Tangshan

, China

•

• Hit an Urban Area of Ten Million People

Hit an Urban Area of Ten Million People

•

• Killed 650,000

Killed 650,000

•

• 2003

2003

-

North Sumatra (Aceh)

STATISTIK GEMPA BUMI BESAR

(5)

Geologi

PUSAT GEMPA BUMI

(Hypocenter/Fokus)

DEFINISI

GEMPA BUMI

•

(6)

Geologi

ELASTIC REBOND THEORY

(7)

Geologi

ELASTIC REBOND THEORY

•

• Akumulasi gaya pada satu titik

Akumulasi gaya pada satu titik

energi dilepaskan secara elastik

berupa gelobang

•

• Pergerakan terjadi sepanjang

Pergerakan terjadi sepanjang

diskontinuitas

(8)

Geologi

PENJALARAN GELOMBANG

(9)

Geologi

• Getaran gempa bumi atau gelombang seismik dapat dibagi

menjadi dua yaitu

body waves

dan

surface waves.

• Body waves

mejalar kedalam bumi sedangkan

Surface waves

menjalar dipermukaan bumi dan sedikit dibawah permukaan

(dangkal)

• Body waves secara umum dikenal sebagai, P-waves dan S-waves

• P-waves bersifat kompresi dan menjalar lebih cepat daripada

S-waves

• S-waves adalah gelombang shear dan tidak dapat menjalar di

dalam cairan

• Surface waves dikenal sebagai Rayleigh dan Love waves

JENIS GELOMBANG GEMPA BUMI

(10)

Geologi

JENIS GELOMBANG GEMPA BUMI

BODY WAVES

(11)

Geologi

JENIS GELOMBANG GEMPA BUMI

SURFACE WAVES

(12)

Geologi

JENIS GELOMBANG GEMPA BUMI

(13)

Geologi

SEISMOGRAPH

•

(14)

Geologi

SEISMOGRAPH

•

(15)

Geologi

SEISMOGRAPH

-

SEISMOGRAM

CATATAN GEMPA BUMI

(16)

Geologi

PERAMBATAN GELOMBANG GEMPA BUMI

MENENTUKAN LOKASI EPICENTER

(17)

Geologi

•

• Epicenter dari

Epicenter

dari

gempa

bumi

dapat

ditentukan

dengan

mengukur

dan

menggambarkan

gelombang

P

dan

S

yang

diterima

di

tiga

station

pengamatan

gempa

dalam

grafik

waktu-

waktu

-jarak

jarak.

.

LOKASI EPICENTER GEMPA

(18)

Geologi

PERAMBATAN GELOMBANG

(19)

Geologi

LOKASI PUSAT GEMPA BUMI

(20)

Geologi

KEDALAMAN GEMPA BUMI

(21)

Geologi

GROUND RUPTURE (FAULT PLANE)

(22)

Geologi

GEMPA BUMI DAN KERUSAKAN

(23)

Geologi

STRUCTURAL FAILURE OF HUMAN OBJECTS

(24)

Geologi

LIQUEFACTION

(25)

Geologi

LIQUEFACTION

Taiwan Earthquakes 1997

(26)

Geologi

DRY COMPACTION AND LIQUEFACTION

(27)

Geologi

After Earthquakes

Before Earthquakes

DRY COMPACTION

(28)

Geologi

After Earthquakes

Before Earthquakes

LIQUEFACTION

(29)

(30)

(31)

Geologi

SKALA GEMPA BUMI

Intensitas

gempa

bumi

diekspresikan

dalam

skala

I

sampai

XII yang

dikenal

sebagai

skala

Modified

Mercalli

Intensity Scale

.

Dimana

intensitas

tersebut

diukur

dari

jenis

hancuran

(

misalnya

pada

bangunan

)

yang

terjadi

.

Magnitude

dari

gempa

bumi

adalah

mengukur

jumlah

energi

yang

dilepaskan

dan

diek

s

presikan

dalam

skala

Richter Magnitude Scale

.

Setiap

kenaikan

integer

merupakan

kelipatan

30 kali

lebih

besar

dari

energi

yang

(32)

Geologi

SKALA GEMPA BUMI

Richter TNT for Seismic Example Magnitude Energy Yield (approximate)

-1.5

6 ounces

Breaking a rock on a lab table

1.0 30 pounds

Large Blast at a Construction Site

1.5 320 pounds

2.0 1 ton

Large Quarry or Mine Blast

2.5 4.6 tons

3.0 29

tons

3.5 73

tons

4.0 1,000 tons

Small Nuclear Weapon

4.5 5,100 tons

Average Tornado (total energy)

5.0 32,000 tons

5.5 80,000 tons

Little Skull Mtn., NV Quake, 1992

6.0 1 million tons

Double Spring Flat, NV Quake, 1994

6.5 5 million tons

Northridge, CA Quake, 1994

7.0 32 million tons Hyogo-Ken Nanbu, Japan Quake, 1995;

Largest Thermonuclear Weapon

7.5 160 million tons

Landers, CA Quake, 1992

8.0 1 billion tons

San Francisco, CA Quake, 1906

8.5 5 billion tons

Anchorage, AK Quake, 1964

9.0 32 billion tons Chilean Quake, 1960

10.0 1 trillion tons

(San-Andreas type fault circling Earth)

12.0 160 trillion tons(Fault Earth in half through center,

(33)

Geologi

SKALA GEMPA BUMI

Modified Mercalli Earthquake Intensity Scale

This description of the Mercalli scale is from the U.S. Geological Survey pamphlet The Severity of an Earthquake (1986). Mercalli

magnitude observedEffects

I Not felt except by a very few under especially favorable conditions.

II Felt only by a few persons at rest, especially on upper floors of buildings. Delicately suspended _{objects may swing.} III Felt quite noticeably by persons indoors, especially on the upper floors of buildings. Many do not recognize it as an earthquake. Standing motor cars may rock slightly. Vibration similar to the

passing of a truck. Duration estimated.

IV Felt indoors by many, outdoors by few during the day. At night, some awakened. Dishes, windows, doors disturbed; walls make cracking sound. Sensation like heavy truck striking building. Standing motor cars rocked noticeably.

V Felt by nearly everyone; many awakened. Some dishes and windows broken. Unstable objects _{overturned. Pendulum clocks may stop.}

VI Felt by all; many frightened and run outdoors, walk unsteadily. Windows, dishes, glassware broken, books off shelves, some heavy furniture moved or overturned; a few instances of fallen plaster. Damage slight.

(34)

Geologi

SKALA GEMPA BUMI

Mercalli

magnitude observedEffects

VII Difficult to stand. Furniture broken. Damage negligible in building of good design and construction; slight to moderate in well-built ordinary structures; considerable damage in poorly built or badly designed structures; some chimneys broken. Noticed by persons driving motor cars.

VIII Damage slight in specially designed structures; considerable in ordinary substantial buildings with partial collapse. Damage great in poorly built structures. Fall of chimneys, factory stacks, columns, monuments, walls. Heavy furniture moved.

IX General panic... Damage considerable in specially designed structures, well designed frame structures thrown out of plumb. Damage great even in substantial buildings, with partial collapse. Buildings shifted off foundations.

X Some well built wooden structures destroyed; most masonry and frame structures destroyed with _{foundations. Rails bent.} XI Few, if any masonry structures remain standing. Bridges destroyed. Rails bent greatly.

XII Damage total. Lines of sight and level distorted. Objects thrown into the air.

Modified Mercalli Earthquake Intensity Scale

(35)

Geologi

Number

Magnitude

2 8+

20 7-7.9

120 6-6.9

800 5-5.9

6,200

4-4.9

49,000

3-3.9

JUMLAH GEMPA PER HARI (EQ/DAY)

Magnitude 3 ~ Daily

Magnitude 5 ~ Yearly

(36)

Geologi

PETA KERUSAKAN GEMPA BUMI

•

• PREDIKSI GEMPA BUMI

PREDIKSI GEMPA BUMI

•

(37)

Geologi

GELOMBANG TSUNAMI

(38)

Geologi

BANDA ACEH, DECEMBER 2004

SUMATRAN EARTHQUAKES Mo=9.3

(39)

Geologi

Gempa

Bumi

Getaran

dibumi

(

ground shaking

)

adalah

gerakan

yang paling

merusak

dari

gempa

bumi

.

Keadaan

geologi

,

jenis

bangunan

dan

lamanya

getaran

akan

menentukan

berapa

besarnya

kerusakan

akibat

gempa

bumi

untuk

suatu

harga

magnitude

tertentu

.

Gempa

bumi

dapat

menghasikan

gelombang

dilaut

yang

terbentuk

secara

seismik

yang

dikenal

sebagai

Tsunami

.

Gelombang

ini

bisa

sangat

berbahaya

untuk

daerah

-

2

2 pantai

pantai

.

1992

-

1993 Tsunami

dengan

ketinggian

gelombang

mencapai

10

10 -

-

30 m

menghancurkan

daerah

pantai

Nicaragua, Flores

-

Indonesia, Hokkaido

-

-Jepang

Jepang

dan

membunuh

lebih

dari

1500

orang

.

Peta

bahaya

seismik

(

seismik

risk map

)

dibuat

berdasarkan

kejadian

gempa

bumi

masa

lampau

dan

dapat

digunakan

sebagai

alat

untuk

memprediksi

gempa

mendatang

.

Sifat

fisik

seperti

seismik

gap,

perubahan

elevasi

bumi

dan

fluktuasi

air

tanah

dapat

merupakan

tanda

-

tanda

datangnya

gempa

bumi

yang

dikenal

sebagai

Earthquake Precursors

.

Research

dan

teori

dan

teknik

prediksi

gempa

bumi

(

earthquake prediction

)

telah

(40)

Geologi

Gempa

Bumi

dan

Batas

Lempeng

DISTRIBUSI GEMPA BUMI

(41)

Geologi

STRUKTUR DALAM BUMI

• Diameter 12,756 km, keliling pada ekuator 40,075 km. Berdasarkan

penelitian gelombang seismik bumi terdiri dari tiga lapisan utama yang

mempunyai komposisi yang berbeda-beda. Secara kompoisisi dibagi

menjadi:

Inti

,

Selubung

dan

Kerak

.

(42)

Geologi

Batasan

umum

dalam

teori

adalah

bahwa

bagian

luar

dari

struktur

bumi

bersifat

rigid yang dinamakan

rigid yang

dinamakan

lithosphere yang

terpecah

terpecah-

-pecah

pecah

menjadi

kira-

kira

-kira

kira

10 pecahan

yang

besar

dan

mungkin

20 pecahan

yang kecil2.

Pecahan

ini

dinamakan

sebagai

Lempeng

(Plate) yang biasanya

(Plate) yang

biasanya

mempunyai

ketebalan

rata

-

rata: 60 –

rata: 60

–

100 km.

LEMPENG (PLATE)

(43)

Geologi

INTERAKSI LEMPENG (PLATE)

A.

A. Divergen

Divergen

B.

B. Transform

Transform

C.

C. Konvergen

Konvergen

(

Subduction

)

D.

(44)

Geologi

GEMPA BUMI (FORCE OF NATURE)