SEISMOLOGI

 BAB 8

SEISMOLOGI

A.    Pengertian Seismologi

Seismologi berasal dari dua kata dalam bahasa Yunani, yaitu “seismos” yang berarti getaran atau goncangan dan “logos” yang berarti risalah atau ilmu pengetahuan. Orang Yunani menyebut gempa bumi dengan kata-kata seismos tes ges yang berarti bumi bergoncang atau bergetar. Dengan demikian, secara sederhana seismologi dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari fenomena getaran pada bumi, atau dengan kata sederhana, ilmu mengenai gempa bumi. Seismologi merupakan bagian dari ilmu geofisika. Sebagian besar orang menganggap seismologi hanya berguna untuk menentukan parameter sumber gempa seperti episenter, hiposenter, waktu asal, besar kekuatan dan mekanisme gempa, dan lain-lain, padahal tak terhitung banyaknya jasa-jasa seismologi dalam perkembangan ilmu kebumian selain di bidang kegempaan. Jasa-jasa tersebut antara lain penentuan struktur dalam bumi, eksplorasi sumber daya alam, dan pengukuran kedalaman batuan dasar untuk keperluan pembangunan.

Gelombang seismik yang dipelajari dalam seismologi adalah gelombang elastik yang menjalar dalam bumi, seperti gelombang suara. Gelombang seismik dapat dikategorikan dalam dua kelompok besar yaitu gelombang badan dan gelombang permukaan. Energi seismik merambat sebagai gelombang badan dalam medium dan gelombang permukaan sepanjang permukaan yang bebas. Gelombang badan dapat dibagi menjadi dua, yaitu gelombang P (pressure/compressional), yang dapat menjalar di segala medium dengan gerakan partikel searah dengan perambatan gelombang dan gelombang S (shear), yang hanya menjalar di medium padat dengan gerakan partikel tegak lurus dengan arah perambatan gelombang. Gelombang S dapat dibagi menjadi gelombang SV (gerakan partikelnya vertikal) dan gelombang SH (gerakan partikelnya horizontal). Interaksi antara gelombang SV, SH, dan gelombang-gelombang lain menghasilkan gelombang permukaan. Gelombang permukaan dapat dibagi menjadi tiga, yaitu gelombang rayleigh, gelombang love, dan gelombang stoneley. Dari semua gelombang kecepatan gelombang P adalah yang terbesar diikuti gelombang S, gelombang Love, dan gelombang Rayleigh.

Berdasarkan teori di atas seismologi telah membuktikan bahwa struktur dalam bumi terdiri dari inti dalam bumi yang padat, inti luar bumi yang cair, mantel bumi, dan kerak bumi. Fenomena gelombang S yang tidak dapat melalui medium cair muncul pada inti luar bumi, kemudian muncul kembali pada inti dalam bumi, sedangkan gelombang P dapat melewati semua medium yang ada. Hal ini membuktikan bahwa inti luar bumi adalah cair. Studi lebih lanjut tentang struktur dalam bumi ini membuktikan hal lain yaitu adanya bidang diskontinuitas mohorovicic antara kerak dan mantel bumi, serta studi terbaru menunjukkan adanya inti di dalam inti dalam bumi.

B.     Peranan Seismologi

Ketika terjadi gempa, getaran gempa yang terekam adalah gelombang primer karena kecepatan rambatnya paling tinggi, lalu diikuti oleh rekaman gelombang sekunder yang memiliki kecepatan rambat lebih rendah dari gelombang primer. Gelombang permukaan datang paling akhir karena memiliki kecepatan rambat paling rendah. Seismograf mencatat semua getaran dan kecepatan rambat gempa bumi dalam bentuk seismogram dengan kata lain hasil rekaman dari getaran yang dicatat oleh seismograf dinamakan seismogram. Alat ini sangat sensitif terhadap gelombang seismik yang ditimbulkan karena gempa bumi, ledakan nuklir dan sumber gelombang seismik lainnya. hasil rekaman dari alat tersebut dinamakan seismogram. Prinsip kerja dari alat ini yaitu mengembangkan kerja dari bandul sederhana. ketika mendapatkan usikan atau gangguan dari luar seperti gelombang seismik maka bandul akan bergetar dan merekam datanya seperti grafik.

Pada bandul matematis, berat tali diabaikan dan panjang tali jauh lebih besar dari pada ukuran geometris dari bandul. Pada posisi setimbang, bandul berada pada titik A. Sedangkan pada titik B adalah kedudukan pada sudut di simpangan maksimum (θ). Kalau titik B adalah kedudukan dari simpangan maksimum, maka gerakan bandul dari B ke A lalu ke B’ dan kemudian kembali ke A dan lalu ke B lagi dinamakan satu ayunan. Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu ayunan ini disebut periode (T).

                                                                 Gambar 1 : Seismograf                                                          

Read More

KELISTRIKAN

BAB 7

KELISTRIKAN BUMI

Di dalam tubuh bumi bentuk arus listrik adalah electron, tapi dalam batuan sedimen yang tersaturasi air, di laut, dan di atmosfer, kebanyakan berupa ion. Derajat ionisasi di udara bervariasi, bergantung pada elevasi, waktu, dan latitude.

Konduktivitas batuan di dekat permukaan bumi kebanyakan ditentukan oleh jumlah distribusi air garam pada batuan berpori. Dibawah lapisan sedimen dan bagian bawahnya, tekanan begitu besarnya sehingga pori-pori tertutup dan hanya konduktivitas batuan keraslah yang membawa arus listrik. Konduktivitas batuan beku dan metamorf lebih rendah dari rata-rata formasi sedimen.

Awan ion (elektron) di udara dapat menimbulkan arus listrik jika bergerak relatif terhadap bumi. Arus seperti ini akan menghasilkan medan magnet. Hal ini juga diduga sebagai penyebab variasi harian pada medan magnet bumi. Sistem sirkulasi arus ini mengikuti matahari pada sirkulasi hariannya. Secara kasar dua pertiga variasi diurnal berasal dari luar, sedangkan sepertiga lainnya berasal dari pergerakan arus bumi. Arus dibumi ini tidak diukur secara langsung, melainkan ditentukan dari potensi gradien dan resistivitas dengan menggunakan  hukum Ohm.

Beda tegangan lokal dapat timbul oleh beberapa sebab, terutama oleh reaksi kimia pada zone oksidasi di sekeliling tubuh bijih. Reaksi reduksi kimia ini terjadi pada keadaan air tanah yang rendah oksigen. Polarisasi yang terjadi pada tanah menyebabkan perbedaan aktivitas kimia sehingga terjadi perubahan konsentrasi ion di sekeliling tubuh bijih. Beda potensial juga dapat ditimbulkan oleh pergerakan larutan melalui batuan yang permeable.

Badai magnetik diyakini berhubungan erat dengan aktivitas bintik matahari. Hal ini mengarah ke penelitian radiasi elektromagnetik yang mempengaruhi atmosfer bumi dan hasilnya yang menjelaskan efek magnetic. Badai magnetic juga diikuti oleh gangguan ionisasi pada atmosfer. Penyebab utama gangguan ini masih belum ditentukan. Kemungkinan hal ini disebabkan oleh kenaikan sementara radiasi ultraviolet. Tetapi, sulit dilihat bagaimana hal ini menyebabkan aurora dan pola magnetic di daerah kutub, suatu daerah yang intensitas mataharinya sangat kecil.

Teori lain mengemukakan adanya sambutan partikel dari matahari yang terdefleksi oleh medan magnet sedemikan sehingga terfokus pada rangkaian aurora. Gangguan lain yang berbeda dengan badai magnetik adalah melemahnya gelombang radio akibat aktivitas matahari. Erupsi pada permukaan matahari menyebabkan gelombang radio tidak terpantulkan dari lapisan ionisasi atmosfer bumi.

Read More