Gelombang Seismik

Fenomena Gelombang Seismik

Tekanan dan tegangan di dalam struktur batuan bumi apapun penyebabnya terjadi dalam jangka waktu yang lama. Bergsernya permukaan bumi dapat dipengaruhi oleh gerakan kecil sekalipun. Hal ini pulalah yang menjadi penyebab keretakan batuan. Apabila diibaratkan seperti gerakan jatuhnya butir kerikil ke air akan menghasilkan gelombang atau riak. Gelombang atau riak tersebut menyebar dengan cepat dari pusat jatuhnya batu kerikil tadi ke dalam air. Jauh dekatnya atau besar kecilnya massa dan gaya yang ditimbulkan oleh kerikil tadi. Apabila massa batu kerikil tersebut besar akan menghasilkan riak yang besar dengan wilayah jangkauan yang luas. Begitu pula sebaliknya.

Apabila persamaan tersebut disamakan dengan gelombang seismik yang memicu terjadinya gempa bumi, penyebarannya juga dipengaruhi oleh berbagai faktor, di antaranya letak pusat. Perlu diperhatikan bahwa gelombang akan menembus ke badan bumi dan bukan hanya melewati permukaannya.

Setiap tahun telah terjadi gempa bumi di beberapa bagian yang berbeda. Setiap gempa bumi yang terjadi mengeluarkan energi dalam jumlah yang sangat besar. Energi yang dihasilkan berasal dari fokus atau sumber gempa atau hiposentrum. Hiposentrum berada jauh di dalam tanah, tempatnya tepat berada di lapisan batuan yang pecah dan bergeser kali pertamanya. Episentrum merupakan titik di permukaan bumi, tepat berada di atas pusat gempa. Gelombang yang dikeluarkan dari pusat gempa akan menjalar ke semua bagian bumi. Apabila gelombang tersebut muncul ke permukaan bumi akan dicatat oleh seismograf. Gelombang yang merambat bisa saja berbelok arahnya ketika melewati batuan dan gelombang dapat dipantulkan kembali ke dalam tanah mencapai permukaan.

Setiap gerakan yang terjadi pada permukaan bumi akan menggerakkan  jarum pada seismograf dan akan membentuk catatn gelombang gerakan yang dikenal dengan sebutan seismogram. Ketika terjadi gempa bumi, mengalir dua jenis gelombang yang masuk jauh ke dalam perut bumi, yaitu Gelombang P (gelombang primer) dan Gelombang S (gelombang sekunder). Gelombang primer bergerak lebih cepat sekitar 21.600 km/jam dari kecepatan suara bergerak melewati bagian-bagian yang lunak dan keras, serta cair. Pada batuan-batuan yang berada di dekat permukaan, gelombang-gelombang ini bergerak dengan kecepatan 5 km/detik pada kedalaman mencapai 2.800 km. Gelombang sekunder bergerak dengan kekuatan 2 atau 3 kecepatan Gelombang P di daerah yang padat.

Kecepatan rambat Gelombang P dan S bervariasi, bergantung pada kedalaman bagia-bagian bumi yang dilewati oleh gelombang tersebut. Perbedaan jenis gelombang seismik dihasilkan oleh perubahan bentuk material-material batuan. Sebagai contoh, rekahan yang dalam sepanjang patahan menghasilkan gelombang pendorong (P) dan memotong gelombang (S). Tekanan terus menerus dari gelombang P menciptakan tekanan yang tiba-tiba dalam perambatan gelombang yang mengakibatkan terjadinya formasi gerakan maju mundur di permukaan. Akibatnya terjadi dorongan Gelombang S dan Gelombang P yang menyebabkan lemahnya kecepatan Gelombang S dibandingkan Gelombang P.

 Ketika Gelombang P dan S menuju sebuah batas, seperti Mohorovicic, yang juga disebut Moho yang terletak di antara lapisan dan mantel bumi, gelombang tersebut sebagian dipantulkan, dibelokkan, dan disalurkan yang terbagi ke dalam beberapa jenis gelombang selama di permukaan bumi. Perjalanan waktu gelombang bergantung pada tekanan dan perubahan kecepatan Gelombang S ketika melewati material-material yang memiliki perbedaan elastisitas. Gelombang P pada permukaan batuan granit melaju dengan kecepatan 6 km/detik (3,6 mil/detik), sedangkan pada batuan mafik dan ultramafik (jenis batuan hitam yang banyak mengandung magnesium dan besi) menunjukkan kecepatan rambatan mencapai 7-8 km/detik (4,2 dan 4,8 mil/detik). Gelombang P dan S merupakan dua jenis gelombang seismik yang dikenal dengan Gelombang Love. Gelombang love diambil dari nama seorang geofisik Inggris bernama Augustus E.H.Love dan Gelombang Rayleigh diambil dari seorang ahli fisika Inggris bernama John Rayleigh. Kedua jenis gelombang ini merambat dengan cepat dan menjadi petunjuk bagi arah pergerakannya di permukaan bumi.