Kamis, 29 September 2016

STRUKTUR INTERNAL BUMI

STRUKTUR INTERNAL BUMI

Bumi terdiri dari empat lapisan konsentris: kerak bumi (crust), mantel (mantle), inti luar (outer core), dan inti bagian dalam (inner core). Kerak bumi terdiri dari lempeng tektonik yang berada dalam gerakan konstan. Gempa bumi dan gunung berapi yang paling mungkin terjadi pada batas lempeng kerak bumi.
LAPISAN BUMI

Kerak (Crust)
Kerak adalah lapisan bumi paling luar dan paling tipis. Kerak relatif dingin, batuannya keras. Kerak samudera berbeda dengan kerak benua. Kerak samudera tebalnya 5 – 10 Km, tersusun atas batuan yang gelap disebut basal. Ketebalan rata-rata dari kerak benua adalah 20 – 40 Km. Di bawah rangkaian pegunungan tebalnya bisa mencapai 70 Km. Benua tersusun terutama oleh batuan yang terang disebut granit.

Mantel (Mantle)
Mantel berada di bawah kerak. Tebalnya hampir 2900 Km dan mencakup 80% dari volume Bumi. Meskipun komposisi kimia di seluruh mantel hampir sama, tekanan dan temperatur Bumi bertambah menurut kedalaman. Perubahan ini menyebabkan batuan mantel bervariasi menurut kedalaman.

Mantel bagian atas relatif dingin dan keras. Sifat mekanisnya sama dengan kerak. Kerak dan mantel bagian atas membentuk litosfer. Ketebalan litosfer dapat 10 Km saat lempeng tektonik berpisah, akan tetapi pada sebagian besar wilayah ketebalan litosfer bervariasi mulai dari 75 Km di bawah cekungan samudera sampai sekitar 125 Km di bawah benua.

Pada kedalaman sekitar 75 – 125 Km batuan keras pada litosfer menjadi lembek, astenosfer plastis. Perubahan karakteristik batuan ini meningkat dalam jarak vertikal hanya beberapa kilometer, dan hasil dari peningkatan temperatur berdasarkan kedalaman. 1 – 2 persen astenosfer bersifat liquid dan secara mekanik lembek dan plastis. Karena plastis, astenosfer mengalir lambat, mungkin beberapa centimeter per tahun. Luas astenosfer yaitu dari dasar litosfer sampai sekitar 350 Km. Pada dasar astenosfer, pertambahan tekanan menyebabkan mantel mengeras dan ini menandakan sudah mendekati inti.


Inti (Core)
Inti adalah lapisan Bumi paling dalam. Inti adalah bola dengan jari-jari 3470 Km dan tersusun sebagian besar oleh besi dan nikel. Inti luar cair karena temperatur yang tinggi pada bagian ini. Dekat dengan pusat, temperatur inti sekitar 6000 0C sepanas permukaan Matahari. Tekanan lebih besar dari 1 juta kali dari atmosfer bumi pada permukaan laut. Tekanan ekstrim melingkupi temperatur menekan inti dalam menjadi padat.


Rabu, 28 September 2016

GEMPA BUMI

GEMPA BUMI
Gempa bumi adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi akibat pelepasan energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang seismik. Gempa Bumi biasa disebabkan oleh pergerakan kerak Bumi (lempeng Bumi). Frekuensi suatu wilayah, mengacu pada jenis dan ukuran gempa Bumi yang di alami selama periode waktu. Gempa Bumi diukur dengan menggunakan alat Seismometer.
stres adalah gaya atau tekanan yg diberikan kepada suatu objek. Apabila objek tersebut mempunyai tingkat elastisitas yg tinggi maka dia akan kembali ke bentuk awalnya. Sedangkan apabila tingkat elastisitas rendah dia akan membentuk patahan atau fracture dan akan mempertahankan bentuk ketika terjadi tekanan tersebut. Perilaku ini sering disebut dengan deformasi plastik dan dalam hal ini tidak menyebabkan gempa bumi.
Sedangkan pada kondisi lain, batuan akan pecah oleh brittle fracture. Fracture atau rekahan melepaskan energi elastik dan batuan disekitarnya akan kembali ke bentuk aslinya. Hal ini dapat menyebabkan getaran atau gempa bumi.

Gelombang bumi dibedakan menjadi 2 yaitu body wave dan surface wave
- body wave
Gelombang badan merupakan gelombang menjalar melalui bagian dalam bumi dan biasanya disebut free wave karena dapat menjalar ke segala arah di dalam bumi. Gelombang badan terdiri dari gelombang primer dan gelombang sekunder.
  • Gelombang primer
 Gelombang primer merupakan gelombang longitudinal atau gelombang kompresional, gerakan partikel sejajar dengan arah perambatannya.Sedangkan gelombang sekunder merupakan gelombang transversal atau gelombang shear, gerakan partikel terletak pada suatu bidang yang tegak lurus dengan arah penjalarannya. Gelombang kompresional disebut gelombang primer (P) karena kecepatannya paling tinggi antara gelombang lain dan tiba pertama kaligelombang atau getaran yang merambat di tubuh bumi dengan kecepatan antara 7-14 km/detik. Getaran ini berasal dari hiposentrum
Gelombang Primer (P Wave) ini menjalar akibat adanya penekanan dan peregangan. Kalau dilihat di gambar terlihat bergetar menekan dan meregang. kalau anda menghadap ke kiri maka goyangan tersebut berarah kiri-kanan atau maju-mundur (tergantung dimana arah menghadapnya). Gelombang primer ini memiliki kecepatan rambat sekitar 8 km/detik. Gelombang inilah yg akan dirasakan lebih dahulu ketika gempa, karena dia akan datang lebih dulu dibanding penjalaran gelombang yang lain.

    • Gelombang Sekunder
Gelombang sekunder (gelombang transversal) adalah gelombang atau getaran yang merambat, seperti gelombang primer dengan kecepatan yang sudah berkurang,yakni 4-7 km/detik. Gelombang sekunder tidak dapat merambat melalui lapisan cair. gelombang shear disebut gelombang sekunder (S) karena tiba setelah gelombang P
Gelombang Sekunder (S Wave) ini menjalar seperti gelombang air yang mengalun-alun. Menjalar naik-turun. Jadi gelombang ini melempar-lemparkan keatas kebawah ketika anda merasakan adanya gempa. Gelombang Sekunder ini memilki kecepatan penjalaran sekitar 4 Km/detik, tentunya akan dirasakan lebih lambat dari Gelombang Primer. Namun gelombang sekunder ini memiliki lebar goyangan (amplitudo) yg besar sehingga gelombang ini akan memilki kekuatan yg sangat besar dalam merontokkan bangunan, juga mengakibatkan longsoran tebing-tebing yang curam.
    • Gelombang Permukaan (Surface Wave)
Gelombang permukaan merupakan gelombang elastic yang menjalar melalui permukaan bebas yang disebut sebagai Tide Waves. Gelombang permukaan terdiri dari :
    • Gelombang Love
Gelombang love merupakan gelombang yang menjalar di permukaan bumi yang karakteristiknya memiliki pergerakan yang mirip dengan gelombang S, yaitu arah pergerakan partikel medan yang dilewati arahnya tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Yang membedakan adalah  lokasi perambatan gelombang cinta terdapat di permukaan bumi. Dan getarannya secara lateral (mendatar)
    • Gelombang Rayleigh.
Gelombang Rayleigh gelombang permukaan juga yang arah pergerakan partikelnya bergerak berputar di permukaan.
Seismograf adalah alat untuk merekam gelombang seismik.
Rekaman getaran gempa disebut seismogram

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.

Gempa Bumi biasanya terjadi di perbatasan lempengan-lempengan tersebut. Gempa Bumi yang paling parah biasanya terjadi di perbatasan lempengan kompresional dan translasional. Gempa Bumi fokus dalam kemungkinan besar terjadi karena materi lapisan litosfer yang terjepit kedalam mengalami transisi fase pada kedalaman lebih dari 600 km.

Beberapa gempa Bumi lain juga dapat terjadi karena pergerakan magma di dalam gunung berapi. Gempa Bumi seperti itu dapat menjadi gejala akan terjadinya letusan gunung berapi. Beberapa gempa Bumi (jarang namun) juga terjadi karena menumpuknya massa air yang sangat besar di balik dam, seperti Dam Karibia di Zambia, Afrika. Sebagian lagi (jarang juga) juga dapat terjadi karena injeksi atau akstraksi cairan dari/ke dalam Bumi (contoh. pada beberapa pembangkit listrik tenaga panas Bumi dan di Rocky Mountain Arsenal. Terakhir, gempa juga dapat terjadi dari peledakan bahan peledak. Hal ini dapat membuat para ilmuwan. memonitor tes rahasia senjata nuklir yang dilakukan pemerintah. Gempa Bumi yang disebabkan oleh manusia seperti ini dinamakan juga seismisitas terinduksi.

Kerusakan akibat gempa bumi




Gempa bumi dan Batas lempeng




Batas Divergent
Terjadi pada dua lempeng tektonik yang bergerak saling memberai (break apart). Ketika sebuah lempeng tektonik pecah, lapisan litosfer menipis dan terbelah, membentuk batas divergen. Pada lempeng samudra, proses ini menyebabkan pemekaran dasar laut (seafloor spreading). Sedangkan pada lempeng benua, proses ini menyebabkan terbentuknya lembah retakan (rift valley) akibat adanya celah antara kedua lempeng yang saling menjauhtersebut.
Pematang Tengah-Atlantik (Mid-Atlantic Ridge) adalah salah satu contoh divergensi yang paling terkenal, membujur dari utara ke selatan di sepanjang Samudra Atlantik, membatasi Benua Eropa dan Afrika dengan Benua Amerika. 

Batas Konvergen
Terjadi apabila dua lempeng tektonik tertelan (consumed) ke arah kerak bumi, yang mengakibatkan keduanya bergerak saling menumpu satu sama lain (one slip beneath another). Wilayah dimana suatu lempeng samudra terdorong ke bawah lempeng benua atau lempeng samudra lain disebut dengan zona tunjaman (subduction zones). Di zona tunjaman inilah sering terjadi gempa. Pematang gunung-api (volcanic ridges) dan parit samudra (oceanic trenches) juga terbentuk di wilayah ini.

Batas Transform
Terjadi bila dua lempeng tektonik bergerak saling menggelangsar (slide each other), yaitu bergerak sejajar namun berlawanan arah. Keduanya tidak saling memberai maupun saling menumpu. Batas transform ini juga dikenal sebagai sesar ubahan-bentuk (transform fault).

Prediksi gempa
1. Prediksi jangka panjang
Prediksi ini memperkirakan bahwa suatu daerah yang telah mengalami gempa bumi, berpotensi akan mengalaminya lagi
2. Prediksi Jangka pendek
Memperkirakan bahwa gempa bumi mungkin terjadi di tempat dan waktu tertentu. Prediksi ini tergantung pada sinyal gempa. Biasanya gempa kecil mendahului gempa besar dan hanya berselang beberapa waktu atau beberapa minggu.

Studi Interior Bumi

Kerak (Crust)
Kerak adalah lapisan bumi paling luar dan paling tipis. Kerak relatif dingin, batuannya keras. Kerak samudera berbeda dengan kerak benua. Kerak samudera tebalnya 5 – 10 Km, tersusun atas batuan yang gelap disebut basal. Ketebalan rata-rata dari kerak benua adalah 20 – 40 Km. Di bawah rangkaian pegunungan tebalnya bisa mencapai 70 Km. Benua tersusun terutama oleh batuan yang terang disebut granit.

Inti (Core)
Inti adalah lapisan Bumi paling dalam. Inti adalah bola dengan jari-jari 3470 Km dan tersusun sebagian besar oleh besi dan nikel. Inti luar cair karena temperatur yang tinggi pada bagian ini. Dekat dengan pusat, temperatur inti sekitar 6000 0C sepanas permukaan Matahari. Tekanan lebih besar dari 1 juta kali dari atmosfer bumi pada permukaan laut. Tekanan ekstrim melingkupi temperatur menekan inti dalam menjadi padat.



Sabtu, 24 September 2016

Tektonik Lempeng


Tektonik Lempeng


Teori tektonik lempeng adalah teori yang sederhana. Secara singkat, teori ini mendeskripsikan lapisan terluar Bumi yang disebut dengan litosfer. Sebuah lapisan yang keras terdiri atas batuan yang kuat. Lapisan ini pecah menjadi tujuh bagian besar (dan beberapa bagian kecil) yang disebut dengan lempeng tektonik. Lempeng tektonik juga disebut lempeng litosfer. Lempeng tektonik ini mengapung di atas lapisan yang disebut astenosfer. Astenosfer seperti juga litosfer tersusun atas batuan. Tapi astenosfer sangat panas di mana satu sampai dua persen batuan di dalamnya meleleh. Sehingga astenosfer bersifat plastis dan lembek.

Contohnya akibat Tektonik lempeng adalah:
Proses terbentuknya pegunungan Alpen adalah akibat dari tubrukan antara lempeng Afrika dan lempeng eropa.
Proses terbentuknya pegunungan Himalaya adalah akibat beradunya lempeng India dan lempeng Asia yang saling dorong.
Aktivitas tektonik lempeng yang saling bertubrukan, bergesekan dan menunjam dapat memicu terjadinya gempa bumi. Gempa bumi yang diakibatkan pleh pergerakan lempeng disebut gempa bumi tektonik. Gempa bumi tektonik ini terjadi jika batas antara kedua lempeng bergerak berlawanan dan saling bergesekan. Gesekan antara batas lempeng tersebut menimbulkan tegangan tinggi pada batuan sekitarnya. Ketika batas lempeng tergelincir maka terlepaslah tegangan sehingga terjadilah gempa bumi. Batas antar kedua lempeng tektonik ini disebut sesar.
Jika gempa tektonik terjadi didaratan maka efek sampingnya biasanya terjadi jurang atau patahan kerak bumi. Tapi jika gempa tektonik terjadi didasar samudra maka kemungkinan besar akan memicu gelombang tsunami yang menangkutkan seperti yang melanda Aceh pada tahun 2006. Indonesia merupakan negara yang rawan gempa karena wilayah Indonesia di kelilingi oleh garis pertemuan antar lempeng, yaitu lempeng Indo-Australia Eurasia dan Pasifik.

Lempeng
Lempeng litosfer yang kita kenal sekarang ini ada 6 lempeng besar, yaitu lempeng Eurasia, Amerika utara, Amerika selatan, Afrika, Pasifik, dan Hindia Australia. Lempeng-lempeng tersebut bergerak di atas lapisan astenosfir (kedalaman 500 km di dalam selubung dan bersifat kampir melebur atau hampir berbentuk cair). Karena hal tersebut, maka terjadi interaksi antar lempeng pada batas-batas lempeng yang dapat berbentuk :
· Divergen : lempeng-lempeng bergerak saling menjauh dan mengakibatkan material dari selubung naik membentuk lantai samudra baru dan membentuk jalur magmatik atau gunung api.
· Konvergen : lempeng-lempeng saling mendekati dan menyebabkan tumbukan dimana salah satu dari lempeng akan menunjam (menyusup) ke bawah yang lain masuk ke selubung. Daerah penunjaman membentuk suatu palung yang dalam, yang biasanya merupakan jalur gempa bumi yang kuat. Dibelakang jalur penunjaman akan terbentuk rangkaian kegiatan magmatik dan gunungapi serta berbagai cekungan pengendapan. Salah satu contohnya terjadi di Indonesia, pertemuan antara lempeng Indo-Australia dan Lempeng Eurasia menghasilkan jalur penunjaman di selatan Pulau Jawa dan jalur gunungapi Sumatera, Jawa dan Nusatenggara dan berbagai cekungan seperti Cekungan Sumatera Utara, Sumatera Tengah, Sumatera Selatan dan Cekungan Jawa Utara.
· Transform : lempeng-lempeng saling bergesekan tanpa membentuk atau merusak litosfer. Hai ini dicirikan oleh adanya sesar mendatar yang besar seperti misalnya Sesar Besar San Andreas di Amerika.


Gambar 1. Divergen,,Convergen,Transform


ANATOMI LEMPENG TEKTONIK

Lempeng tektonik dapat disimpulkan sebagai berikut:
· Sebuah lempeng adalah sebuah pecahan dari litosfer. Dengan demikian yang termasuk dalam lempeng adalah kerak dan mantel bagian atas.
· Dalam sebuah lempeng dapat mencakup kerak samudera dan kerak benua. Ketebalan rata-rata litosfer yang mencakup kerak samudera adalah 75 Km, sebaliknya litosfer yang mencakup benua 125 Km. Litosfer bisa jadi setebal 10 – 15 Km pada pusat pemekaran samudera.
· Lempeng bersusunan keras, secara mekanik tersusun atas batuan yang keras.
· Lempeng mengapung di atas batas yang panas, astenosfer yang plastis, dan meluncur secara horizontal di atasnya.
· Perilaku lempeng sama seperti papan besar es yang mengapung di atas danau, sedikit lentur seperti skater, mengikuti pergerakan vertikal yang kecil. Secara umum merupakan lembaran batuan besar dan utuh yang bergerak.
· Tepi lempeng adalah daerah aktif tektonik. Gempabumi dan gunungapi umum terdapat pada batas lempeng. Sebaliknya bagian dalam litosfer biasanya merupakan daerah stabil secara tektonik.
· Pergerakan lempeng tektonik bervariasi mulai dari 1 – 16 cm per tahun.


Konsekuensi Dari Pergerakan Lempeng
-Gunung Api
 gunung api secara umum adalah istilah yang dapat didefinisikan sebagai suatu sistem saluran fluidapanas (batuan dalam wujud cair atau lava) yang memanjang dari kedalaman sekitar 10 km di bawah permukaan bumi sampai ke permukaan bumi, termasuk endapan hasil akumulasi material yang dikeluarkan pada saat meletus. Suatu gunung berapi merupakan bentukan alam dari pecahan yang terjadi di kerak dari benda langit bermassa planet, seperti Bumi, dimana patahan tersebut mengakibatkan lava panas, abu vulkanik dan gas bisa keluar dari dapur magma yang terdapat di bawah permukaan bumi.

-Gempa Bumi
Gempa bumi adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi akibat pelepasan energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang seismik. Gempa Bumi biasa disebabkan oleh pergerakan kerak Bumi (lempeng Bumi). Frekuensi suatu wilayah, mengacu pada jenis dan ukuran gempa Bumi yang di alami selama periode waktu. Gempa Bumi diukur dengan menggunakan alat SeismometerMoment magnitudo adalah skala yang paling umum di mana gempa Bumi terjadi untuk seluruh dunia. Skala Rickter adalah skala yang di laporkan oleh observatorium seismologi nasional yang di ukur pada skala besarnya lokal 5 magnitude. kedua skala yang sama selama rentang angka mereka valid. gempa 3 magnitude atau lebih sebagian besar hampir tidak terlihat dan besar nya 7 lebih berpotensi menyebabkan kerusakan serius di daerah yang luas, tergantung pada kedalaman gempa. Gempa Bumi terbesar bersejarah besarnya telah lebih dari 9, meskipun tidak ada batasan besarnya. Gempa Bumi besar terakhir besarnya 9,0 atau lebih besar adalah 9,0 magnitudo gempa di Jepang pada tahun 2011 (per Maret 2011), dan itu adalah gempa Jepang terbesar sejak pencatatan dimulai. Intensitas getaran diukur pada modifikasi Skala Mercalli.



ANATOMI LEMPENG TEKTONIK

Lempeng tektonik dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Sebuah lempeng adalah sebuah pecahan dari litosfer. Dengan demikian yang termasuk dalam lempeng adalah kerak dan mantel bagian atas.
2. Dalam sebuah lempeng dapat mencakup kerak samudera dan kerak benua. Ketebalan rata-rata litosfer yang mencakup kerak samudera adalah 75 Km, sebaliknya litosfer yang mencakup benua 125 Km. Litosfer bisa jadi setebal 10 – 15 Km pada pusat pemekaran samudera.
3. Lempeng bersusunan keras, secara mekanik tersusun atas batuan yang keras.
4. Lempeng mengapung di atas batas yang panas, astenosfer yang plastis, dan meluncur secara horizontal di atasnya.
5. Perilaku lempeng sama seperti papan besar es yang mengapung di atas danau, sedikit lentur seperti skater, mengikuti pergerakan vertikal yang kecil. Secara umum merupakan lembaran batuan besar dan utuh yang bergerak.
6. Tepi lempeng adalah daerah aktif tektonik. Gempabumi dan gunungapi umum terdapat pada batas lempeng. Sebaliknya bagian dalam litosfer biasanya merupakan daerah stabil secara tektonik.
7. Pergerakan lempeng tektonik bervariasi mulai dari 1 – 16 cm per tahun.
KONSEKUENSI PERGERAKAN LEMPENG

Beberapa konsekuensi dari pergerakan lempeng adalah terbentuknya gunungapi, terjadi gempabumi, pembentukan gunung, palung samudera, migrasi benua dan samudera.

Gunungapi

Erupsi gunugapi terjadi saat magma yang panas naik ke permukaan bumi. Erupsi gunungapi biasanya terjadi pada batas lempeng divergen dan konvergen. Terdapat tiga faktor yang dapat melelehkan batuan menjadi magma dan menyebabkan erupsi gunungapi.  Yang paling nyata adalah kenaikan temperatur. Batuan panas juga akan meleleh menjadi magma jika ada penurunan tekanan atau jika air masuk ke dalamnya.

Pada batas divergen, astenosfer yang panas naik mengisi celah antara dua lempeng yang memisah. Penurunan tekanan menyebabkan astenosfer naik. Hasilnya, bagian-bagian astenosfer meleleh membentuk magma basaltik yang sangat banyak, lalu keluar ke permukaan bumi. Mid ocean ridge adalah rangkaian gunungapi dan aliran lava dasar laut yang terbentuk pada batas lempeng divergen. Gunungapi biasanya juga terbentuk pada pemekaran benua.

Pulung Samudra

Palung Mariana membelah dasar Samudera Pasifik sepanjang 1500 mil, tepatnya dekat dengan Pulau Guam. Palung Mariana ini dikenal sebagai palung terdalam di dunia. Di situlah beberapa peneliti dari berbagai negara menghabiskan waktu lebih dari satu bulan untuk meluncurkan sebuah wahana dasar laut untuk mencapai dasar palung di samudera tersebut.



Migrasi Benua dan Samudera

Perpindahan benua terjadi pada permukaan bumi karena benua merupakan bagian dari lempeng litosfer yang bergerak. Saat benua berpindah, cekungan samudera terbuka dan menutup selama waktu geologi. 

ISOSTASI PERGERAKAN LEMPENG SECARA VERTIKAL

Perhatikan perahu kecil yang masuk ke dalam air saat kita menginjakkan kaki ke perahu dan perahunya naik lagi saat kita keluar dari perahu. Perilaku litosfer sama seperti ini. Jika massa yang besar ditambahkan ke dalam litosfer maka litosfer akan terbenam di astenosfer. Proses yang menambah dan mengurangi massa pada litosfer adalah pertumbuhan dan pelelehan glasier dalam jumlah besar. 

Konsep di mana litosfer mengapung seimbang di atas astenosfer disebut isostasi. Pergerakan vertikal sebagai respon terhadap perubahan beban disebut penyesuaian isostatik (isostatic adjusment). Gunung es yang besar memiliki puncak yang tinggi dan dasarnya masuk jauh ke bawah permukaan air. Ini adalah ilustrasi untuk isostatic adjusment. Rangkaian pegunungan yang tinggi memiliki “akar” yang dalam  dibanding dataran. Dasar gunung es yang tinggi lebih dalam dibanding dasar gunung es yang lebih kecil. Perilaku litosfer sama dengan ini. 

Reference