| Jelajah dan Ilmu Dunia Laut |

Followers

Sunday, August 14, 2016

Pencarian terhadap Zona Inti Gempa Bumi


Tempat dimana lempeng tektonik tertanam di bawah lempeng yang lainnya, di zona yang disebut subduksi di margin (batas) laut, merupakan tempat terjadinya banyak gempa bumi yang kuat. Khususnya gempa bumi pada kedalaman dangkal yang sering menyebabkan tsunami. Bagaimana sebenarnya gempa bumi tersebut dimulai? komposisi bebatuan yang mana yang cenderung patah di interior bumi yang dapat menyebabkan bencana alam tersebut?

Diagram skematik zona subduksi dengan struktur sedimen (Kredit: GEOMAR)

Efek dari gempa bumi sering kali menimbulkan bencana parah. Gempa dapat menghancurkan rumah-rumah, mendorong terjadinya longsoran dan memicu tsunami!. Penyebab utama dari gempa bumi adalah tekanan yang terjadi pada interior bumi, ketika dua lempeng tektonik melewati satu sama lain dan interlock selama proses ini. Tetapi bahkan gempa terburuk sekalipun dimulai dengan dengan celah yang sangat kecil di bebatuan yang kemudian berkembang menjadi patahan besar. Sejauh ini diasumsikan bahwa retakan awal pada gempa bumi terutama terjadi pada sedimen yang kaya akan kandungan lempung (lumpur). Para ilmuwan di GEOMAR Helmholtz Centre dan University of Utrecht (Belanda) kini bisa membuktikan bahwa dalam kondisi tertentu sedimen berkarbonat atau sedimen kapur (calcareous) adalah kandidat yang paling mungkin untuk menghasilkan retakan pertama dalam proses gempa bumi. Studi ini diterbitkan dalam jurnal internasional
Nature Geoscience.

Penyelidikan para ilmuwan tersebut menggunakan sampel yang diperoleh dari dua ekspedisi pada Tahun 2011 dan 2012 menggunakan US drillship JOIDES RESOLUTION di lepas pantai Costa Rica. di daerah tersebut terdapat lempeng Pasifik Cocos yang tersubduksi di bawah lempeng Karibia. Konstruksi lempeng-lempeng ini telah berulang kali menyebabkan gempa bumi yang parah di wilayah tersebut. "Tujuan dari Costa Rica Seismogenesis Project (CRISP) adalah untuk mendapatkan informasi tentang struktur subduksi dan lempeng utama menggunakan core drill" Dr. Michael Stipp dari GEOMAR, inisiator dan penulis kedua dari penelitian saat ini, mencoba menjelaskan.

Selama subduksi Lempeng Cocos membawa sedimen yang di ada atasnya menuju ke bawah. Diibaratkan seperti isi sandwich yang berada di antara dua roti, dalam hal ini sedimen tersebut dihimpit oleh dua lempeng. "Di lepas pantai Costa Rica, zona seismogenik adalah zona di mana gempa bumi yang dihasilkan di sepanjang batas lempeng, dimulai sudah kedalaman yang sangat dangkal sekitar lima sampai enam kilometer. Daerah ini merupakan daerah sedimen yang tersubduksi," sebut Robert Kurzawski , mahasiswa PhD di GEOMAR dan penulis pertama studi tersebut.

Namun, sedimen biasanya menunjukkan komposisi yang bervariasi. Di lepas pantai Costa Rica dan di sebagian besar zona subduksi yang terletak di daerah tropis dan subtropis dapat ditemukan jenis sedimen liat dan berkapur (karbonat). Karena pengeboran diperoleh dari Kapal JOIDES RESOLUTION, memungkinkan ilmuwan untuk mendapatkan dan  menyelidiki sampel persis dari lapisan sedimen yang dituju. Di "Laboratorium Mekanika Batu" dari Universitas Utrecht, mereka mengarahkan sampel sesuai dengan kondisi yang berlaku di kedalaman dasar laut, di mana gempa bumi dangkal terjadi. "Kondisi ini termasuk peningkatan tekanan, suhu sekitar 100 derajat Celcius dan akhirnya terjadi gerakan pergeseran lempeng," Dr. Stipp menjelaskan.

Karena sedimen berlempung (clay) dianggap secara mekanis lemah, maka biasanya diasumsikan bahwa retakan pertama akan terbentuk di sini, yakni ketika tekanan di bawah permukaan sudah cukup besar. Dalam percobaan, menjadi jelas bahwa sedimen berlempung dari Kosta Rika memberikan hasil yang berbeda dibandingkan sedimen berkapur, dimana sedimen berlempung bereaksi kurang sensitif terhadap perubahan stress, suhu dan terutama tekanan porositas. Namus sebaliknya, sedimen berkapur, mengubah sifat gesekan mereka secara signifikan selama peningkatan suhu dan tekanan pori. "Tepat pada kondisi yang diduga sebelumnya untuk terjadinya gempa bumi dangkal, sedimen kapur tiba-tiba menjadi tidak stabil dan lebih lemah dari bahan lempung. Dengan sifat ini sedimen berkapur membentuk titik puncaknya yang telah ditentukan dalam runutan bebatuan", Robert Kurzawski menjelaskan.


Hasil ini menjadi sangat menarik, karena sedimen berkapur merupakan jenis khas dan tersebar luas pada dasar samudera di daerah tropis dan subtropis. Dan dengan demikian memungkinkan terjadinya gempa di banyak zona subduksi sekitar Pasifik, begitu pula di Karibia dan Laut Mediterania. "Tentu saja kami masih belum tahu semua proses yang dapat memicu gempa bumi. Tetapi hasil studi ini telah menunjukkan bahwa sifat-sifat material tidak bisa begitu saja diekstrapolasi dari kondisi permukaan terhadap kedalaman lebih besar. Oleh karena itu, pengeboran lebih lanjut, terutama dalam rangka International Ocean Discovery Program  (IODP), diperlukan untuk mempelajari lebih lanjut tentang proses gempa di kedalaman", Michael Stipp menyimpulkan.

0 comments:

Post a Comment