GELOMBANG SEISMIK (SEISMOLOGI)
Geofisika Seismik Seismologi
GELOMBANG
SEISMIK (SEISMOLOGI)
Ahmadsains.com- Gelombang
seismik adalah gelombang elastik yang menjalar ke seluruh bagian dalam bumi dan
melalui permukaan bumi, akibat adanya lapisan batuan yang patah secara tiba –
tiba atau adanya suatu ledakan. Gelombang gempa terdiri dari dua tipe yaitu
body wave dan surface wave. Gelombang seismik merambat dalam lapisan bumi
sesuai dengan prinsip yang berlaku pada perambatan gelombang cahaya: pembiasan
dengan koefisien bias, pemantulan dengan koefisien pantul, hukum-hukum Fermat,
Huygens, Snellius dan lain-lain.
Gelombang
Bodi (Body Waves)
Gelombang
bodi merupakan gelombang yang menjalar melalui bagian dalam bumi dan biasa
disebut free wave karena dapat menjalar ke segala arah di dalam bumi. Gelombang
bodi terdiri atas gelombang primer dan gelombang sekunder.
Gelombang
primer adalah gelombang longitudinal, gerak partikelnya sejajar dengan arah
perambatannya. Sedangkan gelombang sekunder adalah gelombang transversal yang
gerak partikelnya tegak lurus terhadap arah penjalarannya, sementara gelombang
sekunder ini terdapat dua komponen yaitu pergerakan horizontal SH dan vertikal
SV.
Kecepatan
gelombang seismik bertambah dengan kedalaman, maka lintasan gelombang seismik
akan berbentuk lengkungan cekung ke permukaan bumi. Kecepatan gelombang P (Vp)
tergantung dari konstante Lame ( λ ), rigiditas ( µ ), dan densitas ( ρ )
medium yang dilalui dan secara matematis dirumuskan sebagai berikut:
Vp
= √((λ)+2µ/ρ)
Gelombang
primer adalah gelombang yang paling pertama tercatat dalam seismogram, yang memiliki kecepatan lebih
tingggi dibandingkan dengan gelombang lainnya.
Sementara
utuk kecepatan gelomban sekunder (Vs) sebesar : √( µ/ρ)
Gelombang
Permukaan (Surface Waves)
Gelombang
permukaan merupakan gelombang elastik yang menjalar sepanjang permukaan bumi
dan biasa disebut sebagai tide waves. Karena gelombang ini terikat harus
menjalar melalui suatu lapisan atau permukaan. Gelombang permukaan terdiri
dari:
1. Gelombang Love (L) dan gelombang Rayleigh
(R), yang menjalar melalui permukaan bebas dari bumi. Gelombang L gerakan
partikelnya sama dengan gelombang SH dan memerlukan media yang berlapis.
Gelombang R lintasan gerak partikelnya merupakan suatu ellips. Bidang ellips
ini vertikal dan berimpit dengan arah penjalarannya. Gerakan partikelnya ke
belakang (bawah maju atas mundur). Gelombang R menjalar melalui permukaan media
yang homogen.
2. Gelombang Stonely, arah penjalarannya seperti gelombang R tetapi
menjalar melalui batas antara dua lapisan di dalam bumi.
3. Gelombang Channel, yaitu gelombang yang
menjalar melalui lapisan yang berkecepatann rendah (low velocity layer) di
dalam bumi.
Gelombang
Love dan Rayleigh ada juga yang memberi simbul LQ dan LR dimana L singkatan
dari Long karena gelombang permukaan mempunyai sifat periode panjang dan Q
adalah singkatan dari Querwellen yaitu nama lain dari Love seorang Jerman yang
menemukan gelombang ini. Gelombang LQ dan LR menjalar sepanjang permukaan bebas
dari bumi atau lapisan batas diskontinuitas antara kerak dan mantel bumi.
Amplitude gelombang LQ dan LR adalah yang terbesar pada permukaan dan mengecil
secara eksponensial terhadap kedalaman. Dengan demikian pada gempa-gempa
dangkal amplitude gelombang LQ dan LR akan mendominasi. Gelombang permukaan
yang banyak tercatat pada seismogram adalah gelombang Love dan gelombang
Rayleigh. Dari hasil pengamatan diperoleh dua ketentuan utama yang menunjukkan
bahwa bagian bumi berlapis-lapis dan tidak homogen, yaitu :
1.
Adanya gelombang Love ; gelombang
ini tidak dapat menjalar pada permukaan suatu media yang kecepatannya naik
terhadap kedalaman.
2. Adanya perubahan dispersi
kecepatan (velocity dispersion).
Gelombang
L dan R tidak datang bersama-sama pada suatu stasiun, tetapi gelombang yang
mempunyai periode lebih panjang akan datang lebih dahulu. Dengan kata lain
gelombang yang panjang periodenya mempunyai kecepatan yang tinggi.
