my#1 blog

Bumi dan isi perutnya

Milyaran tahun lalu, kumpulan material saling bertumbukan membentuk bumi. Sejumlah besar panas dihasilkan melalui proses tersebut dan secara pelahan bumi mendingin. Material yang berat terbenam ke inti bumi sementara yang ringan naik ke permukaan. Bumi yang terbentuk terdiri dari inti dalam (jari-jari ~ 1290 km), inti luar (tebal ~ 2200 km), mantel bumi (tebal ~ 2900 km) dan kerak bumi (tebal ~ 5 sampai 40 km). Gambar 1 menunjukkan lapisan-lapisan tersebut. Bagian inti dalam berupa bahan padat dari logam berat seperti nikel dan besi, sementara kerak berupa bahan ringan seperti basal dan granit. Inti luar bersifat cair dan mantel bumi dapat mengalir. Di bagian inti suhu mencapai sekitar ~2500°C, dengan tekanan ~4 juta atmosfir dan kerapatan ~13.5 gr/cc; sangat berbeda dengan di permukaan bumi yang suhu reratanya ~25°C, tekanan 1 atmosfir dan kerapatan 1.5 gr/cc.

Arus konveksi terjadi pada mantel bumi yang kental, karena perbedaan suhu dan tekanan yang tinggi antara kerak dan inti, seperti aliran konveksi yang terjadi saat air dipanaskan dalam bejana (Gambar 2). Energi aliran tersebut diperoleh dari panas yang dihasilkan karena peluruhan zat-zat radioaktif batuan di dalam bumi. Aliran konveksi tersebut menghasilkan sirkulasi massa bumi; lava pijar cair keluar dan massa batuan dingin masuk ke dalam bumi. Massa batuan yang masuk ke dalam bumi akan mencair karena tekanan dan suhu yang sangat tinggi di dalam bumi dan menjadi bagian dari mantel bumi sedang lava pijar yang keluar membeku menjadi batuan permukaan. Demikian seterusnya terjadi sirkulasi antara mantel dan kerak bumi. Sikulasi semacam ini terjadi di berbagai bagian bumi sehingga menghasilkan gerakan yang berbeda-beda di permukaan bumi.

Lempeng tektonis

Aliran konveksi bahan mantel bumi menyebabkan kerak dan mantel bergesek dengan lelehan inti luar yang panas. Gesekan massa bumi tersebut terjadi pada daerah yang disebut lempeng tektonis. Permukaan bumi terdiri dari 7 lempeng tektonis utama dan beberapa lempeng yang lebih kecil (Gambar 3). Lempengan tersebut bergerak ke berbagai arah dengan kecepatan yang berbeda dengan sebelahnya. Kadang lempeng di depan lebih pelan sehingga lempeng yang di belakangnya menabrak (dan terbentuklah gunung dan pegunungan. Sebaliknya terkadang dua lempeng bergerak saling menjauh dan ngarai akan terbentuk. Pada kondisi yang lain, dua lempeng saling bergerak searah atau berlawanan arah. Tiga tipe interaksi lempeng ini disebut batas konvergen, divergen dan transform (Gambar 4). Terkadang kedua lempeng pada batas konvergen tidak ada yang menyusup sehingga terbentuk pegunungan tinggi seperti Himalaya. Gerakan relatif batas lempeng tersebut berbeda dari satu tempat ke tempat lainnya dengan kecepatan rerata dari beberapa sentimeter hingga beberapa puluh sentimeter per tahun.

Batuan terdiri dari bahan elastis sehingga energi regangan elastis tersimpan di dalamnya selama terjadi deformasi yang terjadi saat gerakan lempeng tektonik raksasa berlangsung di dalam bumi.

Tetapi, karena material yang ada dalam batuan juga bersifat getas, saat batuan di bagian yang agak lemah dari kerak bumi mencapai batas kekuatannya, gerakan mendadak akan terjadi (Gambar 5); kedua sisi patahan/sesar yang berlawanan (rekahan di batuan di mana gerakan tersebut terjadi) tiba-tiba selip dan melepaskan tenaga regangan elastis yang sangat besar yang tersimpan di dalam batuan tersebut. Sebagai contoh energi yang dilepas saat gempa tahun 2001 di Bhuj (India) setara dengan 400 kali bom atom yang dijatuhkan di Hiroshima; sementara gempa Samudra Hindia Desember 2004 yang menyebabkan tsunami yang melanda Aceh melepas energi setara dengan 0.8 gigaton TNT atau 61.000 kali bom atom Hiroshima.

Selip mendadak pada sesar menimbulkan gempabumi… getaran yang kuat yang menggoncang permukaan bumi menjalar sebagai gelombang seismik yang merambat di dalam dan di permukaan bumi. Setelah gempa berlalu, penumpukan energi regangan mulai terjadi lagi pada bidang pertemuan batuan yang baru (Gambar 6). Ahli kebumian menyebut kejadian tersebut Elastic Rebound Theory. Material pada sesar di mana selip tersebut terjadi biasanya berbentuk kotak tiga dimensi dengan panjang mencapai beberapa puluh kilometer.

Jenis gempabumi dan patahan

Gempabumi umumnya terjadi sepanjang bidang batas lempeng tektonis dan dikenal dengan gempabumi antarlempeng (Interplate Earthquakes. Selain itu kadang gempabumi juga terjadi di tengah lempeng jauh dari batas lempeng atau disebut gempabumi dalam-lempeng (Intra-plate Earthquakes). Pada kedua jenis gempabumi tersebut, selip pada patahan selama gempa terjadi pada arah horisontal (dip slip) dan vertikal (strike slip) (Gambar 7), kadang yang satu lebih dominan disbanding yang lain.

sumber:www.google.com