Setelah membaca artikel ini, Anda akan belajar tentang gelombang seismik primer, sekunder, dan permukaan.
Gerak gelombang merupakan gerak yang biasa kita amati. Ketika sebuah batu dilemparkan ke dalam kolam, permukaan air terganggu di mana batu itu mengenai dan riak bergerak keluar dari titik gangguan. Rentetan gelombang ini dihasilkan oleh pergerakan partikel air di sekitar riak.
Namun air tidak benar-benar mengalir ke arah perjalanan riak. Misalnya gabus yang diletakkan di permukaan akan naik turun tetapi tidak akan menjauh dari posisi semula. Gangguan diteruskan terus menerus oleh gerakan bolak-balik singkat partikel air, yang memberikan gerakan ke partikel lebih jauh ke depan.
Dengan cara ini, gelombang air membawa energi dari permukaan yang pecah, tempat batu dijatuhkan, ke tepi kolam tempat mereka pecah dengan paksa. Gerakan gempa cukup analog. Guncangan yang kita alami adalah getaran batuan elastis oleh energi gelombang seismik.
Ketika benda elastis, seperti batu dipukul dengan pukulan, dua jenis gelombang elastis dihasilkan dan gelombang ini bergerak keluar dari sumbernya. Jenis gelombang pertama persis sama dalam sifat fisiknya dengan gelombang suara.
Gelombang suara ditransmisikan oleh kompresi alternatif (dorongan) dan pelebaran (tarikan) di udara. Karena cairan dan batuan, seperti gas, dapat dikompresi, jenis gelombang yang sama bergerak melalui badan air seperti lautan dan danau dan melalui bumi yang padat.
Dalam gempa bumi, gelombang jenis ini ditransmisikan ke luar dengan kecepatan yang sama ke segala arah dari patahan patahan, secara bergantian menekan dan melebarkan batuan yang dilaluinya. Partikel batuan bergerak maju dan mundur ke arah perambatan gelombang ini – yaitu, partikel bergerak tegak lurus terhadap muka gelombang.
Perpindahan maju dan mundur adalah amplitudo gelombang. Dalam seismologi, jenis gelombang ini disebut gelombang P atau gelombang tekanan atau gelombang primer atau gelombang longitudinal. Gelombang-P adalah gelombang tubuh cepat yang bergerak melalui bagian dalam bumi dan tiba lebih dulu di stasiun perekam.
Gelombang ini bisa melalui cairan atau gas; dalam batuan padat ia memiliki kecepatan yang lebih besar pada kedalaman yang lebih besar di mana batuan lebih elastis. Untuk alasan ini, ia dapat melakukan perjalanan lebih cepat melalui cekungan samudra daripada melalui massa benua. Kecepatan gelombang P adalah dari 5,5 hingga 13,8 kilometer per detik.
Tidak seperti udara yang dapat dikompresi tetapi tidak dapat digeser, bahan elastis memungkinkan jenis gelombang kedua merambat, yang memotong dan memuntir bahan. Ketika dihasilkan oleh gempa bumi, gelombang ini disebut gelombang-S atau gelombang sekunder atau gelombang geser atau gelombang Transversal. Perilaku batuan selama perjalanan gelombang-S sangat berbeda dengan perilakunya selama perjalanan gelombang-P.
Ini karena gelombang-S melibatkan geser daripada kompresi dan gelombang-S memindahkan partikel batuan melintang ke arah rambat. Karena gelombang-S, gerakan batuan mungkin dalam bidang vertikal atau horizontal dan gelombang ini serupa dengan gerakan transversal pada gelombang cahaya.
Padatan, cairan, dan gas menahan perubahan volume saat dikompresi dan secara elastis akan bangkit kembali setelah gaya dihilangkan. Oleh karena itu, gelombang-P yang merupakan gelombang kompresi dapat merambat melalui semua bahan ini.
Sebaliknya, S-gelombang mengguncang partikel pada sudut kanan ke arah perjalanan mereka. Tidak seperti gelombang-P, yang untuk sementara mengubah volume material yang mengintervensi dengan mengompresi dan memperluasnya secara bergantian, gelombang-S mengubah sementara bentuk material yang mentransmisikannya.
Karena cairan (gas dan cairan) tidak merespons perubahan bentuk secara elastis, mereka tidak akan mengirimkan gelombang-S. Kontras yang tajam pada sifat gelombang P dan S ini dapat digunakan untuk mendeteksi keberadaan zona cair jauh di dalam bumi.
Gelombang S adalah gelombang tubuh yang lebih lambat daripada gelombang P. Bepergian melalui bagian dalam bumi, itu adalah yang kedua tiba di stasiun rekaman. Gelombang ini memiliki kecepatan 3,2 hingga 7,3 kilometer per detik. (Tindakan gabungan gelombang P dan S yang terjadi pada gempa bumi menghasilkan efek yang tidak ada dalam perilaku fisik baik suara maupun cahaya.
Jenis gelombang ketiga yang terbentuk akibat gempa adalah gelombang L atau gelombang panjang atau gelombang permukaan. Gelombang ini adalah gelombang yang kompleks, berliku-liku, bergelombang yang berjalan di sepanjang permukaan bumi. Saat gelombang permukaan bergerak di sepanjang tanah, mereka menyebabkan tanah dan apa pun yang bertumpu di atasnya bergerak, seperti gelombang laut yang melemparkan kapal.
Selain gerakan naik turun mereka. Gelombang permukaan juga memiliki gerakan sisi ke sisi dalam bidang horizontal. Gerakan terakhir ini sangat merusak fondasi struktur. Gelombang ini mungkin memiliki energi yang cukup untuk mengelilingi bumi lebih dari satu kali. Kecepatan gelombang permukaan adalah 4 hingga 4,4 kilometer per detik bervariasi dengan kepadatan batuan.
Diagram yang menunjukkan perbedaan waktu kedatangan gelombang P, S dan L pada seismografi B.
Kecepatan Gelombang P dan S:
Kecepatan gelombang P bergantung pada modulus curah dan modulus geser batuan. Ini karena gelombang-P melibatkan kompresi medium dan pemotongan.
Kecepatan gelombang P diberikan oleh,
Perbedaan kecepatan gelombang P dan S dapat digunakan untuk menemukan fokus F gempa bumi. Karena gelombang S bergerak lebih lambat daripada gelombang P, perbedaan waktu tiba antara gelombang P dan S sebanding dengan jarak dari stasiun tempat terjadinya gempa. Titik di mana getaran berasal adalah fokus dan titik di permukaan tepat di atas adalah pusat gempa.
