Jurnal Geologi

Postingan ini saya copy paste dari email Pak Awang Satyana ke milist Geologi Unpad
-----

Seperti diberitakan, Haiti di Amerika Tengah saat ini tengah berduka. Sebuah gempa besar bermagnitude 7,0 Mw (7,0 SR) melanda Pulau Hispaniola di Laut Karibia tempat negara Haiti berlokasi pada hari Selasa 12 Januari 2010 pukul 16.53 waktu setempat (Rabu 13 Januari 2010 pukul 04.53 WIB). Gempa ini menurut pengakuan Pemerintah dan PBB (berita petang TV One Sabtu 16 Januari 2010) diperkirakan dapat menelan korban sampai 200.000 orang, sehingga menjadi salah satu dari 10 gempa terburuk dalam satu abad terakhir.

Data USGS (United States Geological Survey) menyebutkan bahwa episentrum gempa berlokasi di darat, di bagian barat Pulau Hispaniola, berjarak 25 km sebelah BBD dari Port-Au-Prince, ibu kota negara Haiti. Korban gempa diperkirakan ¾-nya berasal dari Port-Au-Prince . Gempa menggoyang wilayah ibu kota dengan goncangan skala VIII-IX MMI (modified Mercalli Intensity) dengan kelas goncangan : severe-violent dan potensi kerusakan : berat. Gempa ini merusakkan istana presiden dan banyak gedung pemerintah lainnya. Gempa dirasakan juga di pulau-pulau sekitarnya (Bahama, Kuba, Jamaika, Dominika, Puerto Rico) sampai Venezuela dan Florida .

Episentrum gempa berlokasi di 18.457°N, 72.533°W dengan kedalaman pusat gempa 13 km. Berdasarkan data moment tensor solution (USGS Centroid dan Global CMT Project) gempa berasal dari pematahan batuan secara mendatar mengiri (left-lateral strike slip fault) dengan jurus 71 deg. dan kemiringan 64 deg (USGS Centroid moment tensor solution).

Secara tektonik, Haiti menduduki Pulau Hispaniola (sebuah gugusan pulau Busur Kepulauan Antila) yang merupakan tepi utara Lempeng Karibia. Lempeng Karibia merupakan lempeng kecil (platelet, sliver plate) yang terjepit di antara dua lempeng besar Amerika Utara dan Amerika Selatan. Batas Lempeng Karibia terhadap Lempeng Amerika Utara dari timur ke barata adalahPalung Puerto Rico, transform fault (sesar mendatar yang berlokasi di batas lempeng atau antarlempeng) bernama Septentrional Fault, Palung Cayman, dan transform fault lagi yang terus ke barat memotong daratan Amerika Tengah di wilayah Guatemala. Batas lempeng yang merupakan palung dan transform fault ini menggambarkan vektor konvergensi Lempeng Amerika Utara dan Lempeng Karibia yang rumit.

Gempa 12 Januari 2010 berlokasi di cabang (splay) transform fault Septentrional Fault di bagian selatan Haiti bernama Enriquillo-Plantain Garden Fault. Ibu kota Haiti , Port-Au-Prince juga dilewati sesar ini. Baik transform Septentrional Fault maupun splay transform Enriquillo-Plantain Garden Fault bergerak sinistral. Pematahan gempa 12 Januari 2010 itu pun menunjukkan gerak sinistral berdasarkan data moment tensor solution. Transform fault Septentrional Fault bergerak dengan laju 20 mm/tahun, sedangkan splay-nya (Enriquillo- Plantain Garden Fault) yang menimbulkan gempa 12 Januari 2010 itu bergerak dengan laju 7 mm/tahun.

Gempa besar di Haiti pada tahun 1860, 1770, 1761, 1751, 1684, 1673, dan 1618 diperkirakan juga berhubungan dengan pematahan di Enriquillo-Plantain Garden Fault. Jelas, bahwa sesar ini biang gempa.

Gempa-gempa di Haiti secara tektonik mirip dengan gempa-gempa besar yang berlokasi di Sesar Sumatra maupun Sesar Mentawai. Perbedaannya adalah bahwa Kepulauan Antila (Lesser Antilles dan Antilles) merupakan proper island arc, sementara Sumatra merupakan continental margin arc. Trevor Hatherton dan William Dickinson telah menganalogikan tektonik, magmatisme dan seismisitas kedua wilayah ini sejak 1969 melalui publikasi “The Relationship between Andesitic Volcanism and Seismicity in Indonesia, the Lesser Antilles, and Other Island Arcs “ (Journal of Geophysical Research, 1969,p. 5301-5310). Itu adalah salah satu makalah klasik yang turut melahirkan Teori Tektonik Lempeng.

Berhati-hatilah setiap orang yang tinggal di atas retakan-retakan kerak Bumi yang masih suka bergerak sebab mereka suatu waktu dapat menjadi “killer lines”.
Gempa (EQ-earthquake) besar (“large, but it was not huge”, kata Jian Lin dari WHOI –Woods Hole Oceanographic Institution) di Haiti pada 12 Januari 2010 terjadi akibat patahan batuan di sebuah sesar mendatar sinistral bernama Enriquillo-Plantain Garden Fault (lihat ulasan di bawah). Sesar ini panjangnya 500 km, wilayah pematahan kemarin terjadi pada sebuah segmen sesar dengan panjang 50-60 km. Sesar ini sesar aktif yang bergerak dengan laju 7mm/tahun.

Dalam proses pergeserannya, tentu sesar ini tidak mulus bergeser seperti pergeseran antara persentuhan dua balok besi yang lurus dan rata. Tetapi, pasti di beberapa tempat terdapat penguncian tektonik (coupling) pergerakan karena berbagai geometri segmen batuan/kerak Bumi yang acak. Pergerakan di suatu tempat memang terkunci, tetapi secara regional dua segmen di kedua sisi Enriquillo-Plantain Garden Fault bergerak terus karena mengakomodasi gerakan Lempeng Amerika Utara dan Lempeng Karibia dengan laju 20 mm/tahun. Maka, wilayah terkunci itu hanyalah sementara sebab di luarnya terus bergerak. Di wilayah terkunci, gaya tekan akibat pergeseran batuan akan terakumulasi sekian lama membentuk energi potensial yang sangat besar, misalnya selama puluhan atau ratusan tahun. Kala segmen batuan/kerak tak kuat lagi menahan stress yang begitu besar, pecahlah ia dan bergeser –rupture and slide, patahan, sesar. Seketika energi potensial yang kumulatif segera berubah menjadi energi kinetik dengan magnitude yang sama (hukum kekekalan energi) tetapi tersebar ke segala arah dalam bentuk energi gerak –goyangan, ayunan, dan goncangan gempa kita menyebutnya.

Skala magnitude 7,0 Mw atau 7,0 SR sebenarnya titik awal saja untuk sebuah gempa besar, tetapi mengapa korban tewas di Haiti begitu besar (bisa ratusan ribu orang tewas, dan sekitar 1,5 juta orang terkena dampaknya menurut berita terakhir). Ada tiga penyebab, paling tidak : (1) gempanya dangkal – 13 km, (2) terjadi di pinggir ibu kota Haiti, (3) menyerang kawasan yang bisa disebut kumuh di wilayah itu dengan bangunan tempat tinggal yang dibangun seadanya. Bahkan istana raja Haiti pun diporakporandakan gempa, apalagi kawasan kumuh di pinggir ibu kota.

Sebenarnya, penduduk Haiti tinggal di wilayah yang dipagari oleh pagar-pagar sesar mendatar yang berkawan dengan gempa, mereka tinggal di platelet (lempeng kecil) Gonvave yang sulit diprediksi kemauannya bergerak, yang terkurung di dalam Lempeng Karibia, dikurung oleh sesar-sesar mendatar besar. Tahun 1946, sebuah gempa besar melanda Haiti berasal dari pagar sesar lainnya, Septentrional Fault, bermagnitude 8,1 yang diperkirakan 30x lebih dahsyat daripada gempa minggu lalu.

Sebuah pelajaran untuk penduduk Indonesia yang tinggal di atas Sesar Sumatra yang kerap juga berkawan dengan gempa. Sesar Sumatra yang bergerak menganan (dekstral) yang masih aktif sampai sekarang, yang terbagi ke dalam sekitar sepuluh segmen sesar. Para geologist harus membantu mitigasi gempa di wilayah ini dengan melihat di mana posisi-posisi sesar yang berpotensi terkunci gerakan tektoniknya karena berbagai sebab geometri sesar maupun segmen keraknya. Titik-titik belok (bend points) yang berpotensi menyebabkan kuncian tektonik saat slip terjadi (restraining bends) harus diwaspadai sebagai wilayah potensial sedang mengakumulasi stress. Sejarah kejadian gempa di sepanjang Sesar Sumatra harus dilihat kembali. Wilayah seismic gap di sepanjang Sesar Sumatra padahal berada di restraining bend harus dilihat sebagai wilayah dengan kemungkinan paling tinggi untuk terjadi gempa pada masa mendatang.

Sumatra dan Jawa, meskipun di beberapa tempat punya pagar sesar yang berbahaya, teratur di tepi barat Sumatra tetapi malang-melintang di Jawa, tidak terkurung oleh sesar-sesar besar seperti di Haiti. Di Sumatra, ia terbuka ke arah timur, di Jawa ia terbuka ke beberapa tempat.

Setiap kejadian geologi di muka Bumi, baik untuk dimaknai dan diambil pelajaran daripadanya guna manfaat kita, apalagi wilayah Indonesia adalah wilayah tempat gempa betah berumah tinggal.

Salam,
Awang