” Vulkanologis dan Tektonik Lempeng gempa bumi “

Vulkanologis

1. Banyaknya letusan gunung api dengan bencana alam yang ditimbulkannya
2. Sejak jaman dulu, di lingkungan geologi gunung api selalu padat penduduknya
3. Jadi, di samping bencana juga terdapat sumber daya alam.
4. Tahun 1980an vulkanologi mengalami kemajuan pesat akibat letusan St. Helens.
5. Sebelumnya, letusan-letusan besar gunung api terekam dalam sejarah, seperti letusan G. Tambora (1815), Krakatau (1883) dll
6. Indonesia memiliki 500an gunung api, 128 buah di antaranya aktif, sisanya tidak menunjukkan aktivitasnya sejak 100 tahun terakhir.
7. Organisasi seprofesi para ahli vulkanologi sedunia bernaung di bawah IVCEI (International Volcanologists, Chemistrists and Earth Interior).
8. Anggota organisasi seprofesi tersebut meliputi para ahli vulkanologi, geokimia (kimia bumi) dan geofisika (Earth Interior).

VULKANOLOGI VS. VOLKANOLOGI

1. Kata Volcano (gunungapi) pertama kali berasal dari pulau kecil yang bernama Volcano, yang terletak di Laut.
2. Berasal dari bahasa Italia yaitu kata “vulcano” yang berarti Dewa Api (penjaga pada tubuh gunung api).
3. Dalam bahasa Belanda “vulkaan” yang berarti gunung api.
4. Dalam bahasa Inggris: volkanologi berasal dari kata “volcanology”, yaitu volcano (= gunung api) dan logos (ilmu).
5. Jadi: di Indonesia dapat menyebutnya ilmu gunung api, vulkanologi atau volkanologi.
6. Penyebutan harus secara konsisten.

Definisi Vulkanologi / Ilmu Gunungapi / Volkanologi

1.    Menurut Alzwar dkk (1988), gunung api adalah:

• Timbulan di permukaan bumi, yang tersusun atas timbunan rempah gunung api
• Tempat dengan jenis dan kegiatan magma yang sedang berlangsung
• Tempat keluarnya batuan leleran dan rempah lepas gunung api dari dalam bumi

2.    Menurut MacDonald (1972):

• Tempat / bukaan berasalnya batuan pijar (gas) dan umumnya keduanya, keluar ke permukaan bumi, sehingga bahan batuan tersebut berakumulasi membentuk bukit atau gunung.

3.    Menurut Bronto (2006):

• Setiap proses alam yang berhubungan dengan kegiatan gunung api, meliputi asal-usul pembentukan magma di dalam bumi hingga kemunculannya di permukaan bumi dalam berbagai bentuk dan kegiatannya.
• Setiap magma yang muncul ke permukaan bumi adalah gunung api.

KELEMAHAN definisi Alzwar dkk (1988)

1. Jika gunung api harus berbentuk timbulan, maka tipe gunung api perisai tidak termasuk di dalamnya.
2. Jika gunung api tersebut adalah aktivitas magma yang sedang berlangsung, maka gunung api yang telah mati (tidak aktif) tidak termasuk di dalamnya.
3. Kontroversi: morfologi kerucut gunung api seperti Gunung Ungaran, Merbabu, Muria, Lawu dll. maka bukan termasuk gunung api

KELEMAHAN definisi MacDonald dkk (1972)

Jika gunung api harus membentuk bukit/gunung, maka tipe gunung api ini tidak termasuk di dalamnya:
1.    Gunung api perisai — berbentuk perisai
2.    Gunung api maar — membentuk lembah yang kadang-kadang terisi air 

Prinsip dan Teori Dasar Pembelajaran Vulkanologi
1.    Prinsip “The present is the key to the past”

• Kini: ribuan gunung api tersebar di seluruh dunia dengan berbagai tatanan tektoniknya; menghasilkan batuan asal gunung api yang proses pembentukannya dapat kita lihat secara langsung
• Kini: banyak sekali singkapan batuan asal gunung api yang proses pembentukannya tidak diketahui secara langsung

2.    Dari mana asal batuan gunung api tersebut?
3.    Dengan mengetahui kejadian gunung api pada masa kini, maka dapat direkonstruksi kejadian gunung api pada masa lalu.

4.    Teori Tektonik Lempeng, proses geologi yang mengontrol pembentukan gunung api.

Tektonik lempeng

TEKTONIK LEMPENG

Pemikiran awal tektonik lempeng

• Teori Tektonik Lempeng berasal dari hipotesis continental drift yang dikemukakan Alfred Wegener tahun 1912. dan dikembangkan lagi dalam bukunya The Origin of Continents and Oceans terbitan tahun 1915

• Ia mengemukakan bahwa benua-benua yang sekarang ada dulu adalah satu bentang muka yang bergerak menjauh sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti bumi seperti ‘bongkahan es’ dari granit yang bermassa jenis rendah yang mengambang di atas lautan basal yang lebih padat

• Terbukti juga teorinya bahwa arus konveksi di dalam mantel bumi adalah kekuatan penggeraknya, seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini

• 

• Dari gambar di atas, dapat dilihat bahwa pergerakan konveksi dari magma menyebabkan terjadinya mid-ocean ridge pada lempeng samudra dan rift valley pada lempeng benua.

• Bukti pertama bahwa lempeng-lempeng itu memang mengalami pergerakan didapatkan dari penemuan perbedaan arah medan magnet dalam batuan-batuan yang berbeda usianya

• Lempeng tektonik terbentuk oleh kerak benua (continental crust) ataupun kerak samudra (oceanic crust), dan lapisan batuan teratas dari mantel bumi (earth’s mantle).

• Kepadatan material pada kerak samudra lebih tinggi dibanding kepadatan pada kerak benua. Demikian pula, elemen-elemen zat pada kerak samudra (mafik) lebih berat dibanding elemen-elemen pada kerak benua (felsik).

• Di bawah litosfer terdapat lapisan batuan cair yang dinamakan astenosfer. Karena suhu dan tekanan di lapisan astenosfer ini sangat tinggi, batu-batuan di lapisan ini bergerak mengalir seperti cairan (fluid).

• mantel di bawah astenosfer sifatnya menjadi lebih kaku lagi. Penyebabnya bukanlah suhu yang lebih dingin, melainkan tekanan yang tinggi

• Lapisan litosfer dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates)

• Di bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempeng-lempeng yang lebih kecil. Lempeng-lempeng litosfer ini menumpang di atas astenosfer.

• Mereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya di batas-batas lempeng, baik divergen (menjauh), konvergen (bertumbukan), ataupun transform (menyamping)

• Gempa bumi, aktivitas vulkanik, pembentukan gunung , dan pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di daerah sepanjang batas lempeng. Pergerakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan 50-100 mm/a

Jenis-jenis Batas Lempeng

GAMBAR. batas-batas lempeng. A. divergen B.konvergen C. transform

Tiga jenis batas lempeng (plate boundary).

Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing berhubungan dengan fenomena yang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas lempeng tersebut adalah:

1. Batas transform (transform boundaries) terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform (transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat). Contoh sesar jenis ini adalah Sesar San Andreas di California.Lihat gambar C
2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries) terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid-oceanic ridge dan zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen. LIHAT GAMBAR A
3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries) terjadi jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentuk zona subduksi jika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain, atau tabrakan benua (continental collusion) jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang terhunjam mengandung banyak bersifat hidrat (mengandung air), sehingga kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus ini dapat kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika Serikat dan busur pulau Jepang (Japanese island arc).LIHAT GAMBAR B

Lempeng-lempeng utama

Lempeng-lempeng tektonik utama yaitu:

1.       Lempeng Afrika, meliputi Afrika – Lempeng benua

2.       Lempeng Antarktika, meliputi Antarktika – Lempeng benua

3.       Lempeng Australia, meliputi Australia (tergabung dengan Lempeng India antara 50 sampai 55 juta tahun yang lalu)- Lempeng benua

4.       Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa – Lempeng benua

5.       Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia timur laut – Lempeng benua

6.       Lempeng Amerika Selatan, meliputi Amerika Selatan – Lempeng benua

7.       Lempeng Pasifik, meliputi Samudera Pasifik – Lempeng samudera

Lempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakup Lempeng India, Lempeng Arabia, Lempeng Karibia, Lempeng Juan de Fuca, Lempeng Cocos, Lempeng Nazca, Lempeng Filipina, dan Lempeng Scotia.

Pergerakan lempeng telah menyebabkan pembentukan dan pemecahan benua seiring berjalannya waktu, termasuk juga pembentukan superkontinen yang mencakup hampir semua atau semua benua.

Superkontinen Rodinia diperkirakan terbentuk 1 miliar tahun yang lalu dan mencakup hampir semua atau semua benua di Bumi dan terpecah menjadi delapan benua sekitar 600 juta tahun yang lalu.

Delapan benua ini selanjutnya tersusun kembali menjadi superkontinen lain yang disebut Pangaea yang pada akhirnya juga terpecah menjadi Laurasia (yang menjadi Amerika Utara dan Eurasia), dan Gondwana (yang menjadi benua sisanya).

Gempa Bumi

Gempa bumi adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi. Gempa bumi biasa disebabkan oleh pergerakan kerak bumi (lempeng bumi). Kata gempa bumi juga digunakan untuk menunjukkan daerah asal terjadinya kejadian gempa bumi tersebut. Bumi kita walaupun padat, selalu bergerak, dan gempa bumi terjadi apabila tekanan yang terjadi karena pergerakan itu sudah terlalu besar untuk dapat ditahan.

Tipe gempa bumi

1. Gempa bumi vulkanik ( Gunung Api ) ; Gempa bumi ini terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi sebelum gunung api meletus. Apabila keaktifannya semakin tinggi maka akan menyebabkan timbulnya ledakan yang juga akan menimbulkan terjadinya gempabumi. Gempa bumi tersebut hanya terasa di sekitar gunung api tersebut.
2. Gempa bumi tektonik ; Gempa bumi ini disebabkan oleh adanya aktivitas tektonik, yaitu pergeseran lempeng lempeng tektonik secara mendadak yang mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil hingga yang sangat besar. Gempabumi ini banyak menimbulkan kerusakan atau bencana alam di bumi, getaran gempa bumi yang kuat mampu menjalar keseluruh bagian bumi. Gempa bumi tektonik disebabkan oleh perlepasan [tenaga] yang terjadi karena pergeseran lempengan plat tektonik seperti layaknya gelang karet ditarik dan dilepaskan dengan tiba-tiba. Tenaga yang dihasilkan oleh tekanan antara batuan dikenal sebagai kecacatan tektonik. Teori dari tectonic plate (lempeng tektonik) menjelaskan bahwa bumi terdiri dari beberapa lapisan batuan, sebagian besar area dari lapisan kerak itu akan hanyut dan mengapung di lapisan seperti salju. Lapisan tersebut begerak perlahan sehingga berpecah-pecah dan bertabrakan satu sama lainnya. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya gempa tektonik.

Peta penyebarannya mengikuti pola dan aturan yang khusus dan menyempit, yakni mengikuti pola-pola pertemuan lempeng-lempeng tektonik yang menyusun kerak bumi. Dalam ilmu kebumian (geologi), kerangka teoretis tektonik lempeng merupakan postulat untuk menjelaskan fenomena gempa bumi tektonik yang melanda hampir seluruh kawasan, yang berdekatan dengan batas pertemuan lempeng tektonik. Contoh gempa vulkanik ialah seperti yang terjadi di Yogyakarta, Indonesia pada Sabtu, 27 Mei 2006 dini hari, pukul 05.54 WIB,

1. Gempa bumi tumbukan ; Gempa bumi ini diakibatkan oleh tumbukan meteor atau asteroid yang jatuh ke bumi, jenis gempa bumi ini jarang terjadi
2. Gempa bumi runtuhan ; Gempa bumi ini biasanya terjadi pada daerah kapur ataupun pada daerah pertambangan, gempabumi ini jarang terjadi dan bersifat lokal.
3. Gempa bumi buatan ; Gempa bumi buatan adalah gempa bumi yang disebabkan oleh aktivitas dari manusia, seperti peledakan dinamit, nuklir atau palu yang dipukulkan ke permukaan bumi.

Penyebab terjadinya gempa bumi

Kebanyakan gempa bumi disebabkan dari pelepasan energi yang dihasilkan oleh tekanan yang dilakukan oleh lempengan yang bergerak. Semakin lama tekanan itu kian membesar dan akhirnya mencapai pada keadaan dimana 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

Sejarah gempa bumi besar pada abad ke-20 dan 21

• 11 Maret 2011, Gempa bumi di Jepang, 373 km dari kota Tokyo berskala 9,0 Skala Richter yang sebelumnya di revisi dari 8,8 Skala Richter, gempa ini juga menimbulkan gelombang tsunami di sepanjang pesisir timur Jepang
• 26 Oktober 2010, Gempa bumi di Mentawai berskala 7.2 Skala Richter, korban tewas ditemukan hingga 9 November ini mencapai 156 orang. Gempa ini kemudian juga menimbulkan tsunami.
• 16 Juni 2010, Gempa bumi 7,1 Skala Richter menggguncang Biak, Papua.
• 7 April 2010, Gempa bumi dengan kekuatan 7.2 Skala Richter di Sumatera bagian Utara lainnya berpusat 60km dari Sinabang, Aceh. Tidak menimbulkan tsunami, menimbulkan kerusakan fisik di beberapa daerah, belum ada informasi korban jiwa.
• 27 Februari 2010, Gempa bumi di Chili dengan 8.8 Skala Richter, 432 orang tewas (data 30 Maret 2010). Mengakibatkan tsunami menyeberangi Samudera Pasifik yang menjangkau hingga Selandia Baru, Australia, kepulauan Hawaii, negara-negara kepulauan di Pasifik dan Jepang dengan dampak ringan dan menengah.
• 12 Januari 2010, Gempa bumi Haiti dengan episenter dekat kota Léogâne 7,0 Skala Richter berdampak pada 3 juta penduduk, perkiraan korban meninggal 230.000 orang, luka-luka 300.000 orang dan 1.000.000 kehilangan tempat tinggal.
• 30 September 2009, Gempa bumi Sumatera Barat merupakan gempa tektonik yang berasal dari pergeseran patahan Semangko, gempa ini berkekuatan 7,6 Skala Richter (BMG Indonesia) atau 7,9 Skala Richter (BMG Amerika) mengguncang Padang-Pariaman, Indonesia. Menyebabkan sedikitnya 1.100 orang tewas dan ribuan terperangkap dalam reruntuhan bangunan.
• 2 September 2009, Gempa Tektonik 7,3 Skala Richter mengguncang Tasikmalaya, Indonesia. Gempa ini terasa hingga Jakarta dan Bali, berpotensi tsunami. Korban jiwa masih belum diketahui jumlah pastinya karena terjadi Tanah longsor sehingga pengevakuasian warga terhambat.

 

Kerusakan akibat gempa bumi di San Francisco pada tahun 1906

 

Sebagian jalan layang yang runtuh akibat gempa bumi Loma Prieta pada tahun 1989

• 3 Januari 2009 – Gempa bumi berkekuatan 7,6 Skala Richter di Papua.
• 12 Mei 2008 – Gempa bumi berkekuatan 7,8 Skala Richter di Provinsi Sichuan, China. Menyebabkan sedikitnya 80.000 orang tewas dan jutaan warga kehilangan tempat tinggal.
• 12 September 2007 – Gempa Bengkulu dengan kekuatan gempa 7,9 Skala Richter
• 9 Agustus 2007 – Gempa bumi 7,5 Skala Richter
• 6 Maret 2007 – Gempa bumi tektonik mengguncang provinsi Sumatera Barat, Indonesia. Laporan terakhir menyatakan 79 orang tewas ^[1].
• 27 Mei 2006 – Gempa bumi tektonik kuat yang mengguncang Daerah Istimewa Yogyakarta dan Jawa Tengah pada 27 Mei 2006 kurang lebih pukul 05.55 WIB selama 57 detik. Gempa bumi tersebut berkekuatan 5,9 pada skala Richter. United States Geological Survey melaporkan 6,2 pada skala Richter; lebih dari 6.000 orang tewas, dan lebih dari 300.000 keluarga kehilangan tempat tinggal.
• 8 Oktober 2005 – Gempa bumi besar berkekuatan 7,6 skala Richter di Asia Selatan, berpusat di Kashmir, Pakistan; lebih dari 1.500 orang tewas.
• 26 Desember 2004 – Gempa bumi dahsyat berkekuatan 9,0 skala Richter mengguncang Aceh dan Sumatera Utara sekaligus menimbulkan gelombang tsunami di samudera Hindia. Bencana alam ini telah merenggut lebih dari 220.000 jiwa.
• 26 Januari 2004 – Gempa bumi dahsyat berkekuatan 7,7 skala Richter mengguncang India dan merenggut lebih dari 3.420 jiwa.
• 26 Desember 2003 – Gempa bumi kuat di Bam, barat daya Iran berukuran 6.5 pada skala Richter dan menyebabkan lebih dari 41.000 orang tewas.
• 21 Mei 2002 – Di utara Afganistan, berukuran 5,8 pada skala Richter dan menyebabkan lebih dari 1.000 orang tewas.
• 26 Januari 2001 – India, berukuran 7,9 pada skala Richter dan menewaskan 2.500 ada juga yang mengatakan jumlah korban mencapai 13.000 orang.
• 21 September 1999 – Taiwan, berukuran 7,6 pada skala Richter, menyebabkan 2.400 korban tewas.
• 17 Agustus 1999 – barat Turki, berukuran 7,4 pada skala Richter dan merenggut 17.000 nyawa.
• 25 Januari 1999 – Barat Colombia, pada magnitudo 6 dan merenggut 1.171 nyawa.
• 30 Mei 1998 – Di utara Afganistan dan Tajikistan dengan ukuran 6,9 pada skala Richter menyebabkan sekitar 5.000 orang tewas.
• 17 Januari 1995 – Di Kobe, Jepang dengan ukuran 7,2 skala Richter dan merenggut 6.000 nyawa.
• 30 September 1993 – Di Latur, India dengan ukuran 6,0 pada skala Richter dan menewaskan 1.000 orang.
• 12 Desember 1992 – Di Flores, Indonesia berukuran 7,9 pada skala richter dan menewaskan 2.500 orang.
• 21 Juni 1990 – Di barat laut Iran, berukuran 7,3 pada skala Richter, merengut 50.000 nyawa.
• 7 Desember 1988 – Barat laut Armenia, berukuran 6,9 pada skala Richter dan menyebabkan 25.000 kematian.
• 19 September 1985 – Di Mexico Tengah dan berukuran 8,1 pada Skala Richter, meragut lebih dari 9.500 nyawa.
• 16 September 1978 – Di timur laut Iran, berukuran 7,7 pada skala Richter dan menyebabkan 25.000 kematian.
• 4 Maret 1977 – Vrancea, timur Rumania, dengan besar 7,4 SR, menelan sekitar 1.570 korban jiwa, diantaranya seorang aktor Rumania Toma Caragiu, juga menghancurkan sebagian besar dari ibu kota Rumania, Bukares (Bucureşti).
• 28 Juli 1976 – Tangshan, Cina, berukuran 7,8 pada skala Richter dan menyebabkan 240.000 orang terbunuh.
• 4 Februari 1976 – Di Guatemala, berukuran 7,5 pada skala Richter dan menyebabkan 22.778 terbunuh.
• 29 Februari 1960 – Di barat daya pesisir pantai Atlantik di Maghribi pada ukuran 5,7 skala Richter, menyebabkan kira-kira 12.000 kematian dan memusnahkan seluruh kota Agadir.
• 26 Desember 1939 – Wilayah Erzincan, Turki pada ukuran 7,9, dan menyebabkan 33.000 orang tewas.
• 24 Januari 1939 – Di Chillan, Chili dengan ukuran 8,3 pada skala Richter, 28.000 kematian.
• 31 Mei 1935 – Di Quetta, India pada ukuran 7,5 skala Richter dan menewaskan 50.000 orang.
• 1 September 1923 – Di Yokohama, Jepang pada ukuran 8,3 skala Richter dan merenggut sedikitnya 140.000 nyawa.