Ketika
sebuah gempabumi terjadi, batuan akan pecah dengan kekuatan yang sangat besar
dan melepaskan energi rambatan dalam bentuk getaran yang disebut gelombang
seismik. Gelombang seismik keluar dari fokus gempabumi ke segala arah. Ketika
gelombang rambatan menjauh dari fokus, kekuatannya akan melemah. Untuk itulah,
pada umumnya tanah akan kurang bergetar apabila menjauh dari fokus.
Terdapat 2 jenis gelombang seismik utama yaitu gelombang
utama dan gelombang perpermukaan. Gelombang utama adalah gelombang seismik
tercepat yang bergerak melalui bumi. Gelombang permukaan adalah gelombang yang
lebih lambat dan bergerak di sepanjang permukaan bumi.
Gelombang Utama
Gelombang
utama cenderung menyebabkan kerusakan gempabumi. Terdapat 2 jenis gelombang
utama yaitu gelombang kompresional dan gelombang penggunting. Ketika gelombang
merambat di dalam bumi, partikel-partikel batuan akan bergerak ke segala arah.
Gelombang kompresional akan mendorong dan menarik batuan. Gelombang ini
menyebabkan gedung-gedung dan struktur bangunan lainnya akan mengerut dan
mengembang. Gelombang penggunting akan membuat batuan tertekuk atau bergeser
dari satu sisi ke sisi yang lain, dan kemudian bangunan akan berguncang.
Gelombang kompresional mampu merambat pada batuan yang solid, cairan, atau gas
sekalipun. Akan tetapi, gelombang penggunting hanya bisa merambat pada batuan
yang solid.
Gelombang kompresional merupakan gelombang seismik tercepat
dan tiba kali pertama di sebuah titik. Untuk alasan itulah, gelombang
kompresional juga disebut gelombang primer (P). Gelombang penggunting yang
merambat lebih lambat dan tiba kemudian disebut gelombang sekunder (S).
Gelombang P atau gelombang
mampatan (compression wave), adalah gelombang longitudinal yang
arah gerakannya sejajar dengan arah perambatan gelombang. Ini merupakan
gelombang seismik tercepat yang merambat di sela-sela bebatuan dengan kecepatan
6-7 km per/detik.
Gelombang S atau gelombang rincih
(shear wave), adalah gelombang transversal yang arah gerakannya tegak
lurus dengan arah perambatan gelombang. Gelombang seismik ini merambat di
sela-sela bebatuan dengan kecepatan sekitar 3,5 km/detik.
Gelombang utama lebih cepat kekuatan rambatannya di bawah
permukaan bumi dibandngkan dengan dekat ke permukaan. Sebagai contoh, pada
kedalaman kurang dari 25 kilometer gelombang kompresional mampu merambat
kira-kira 3,8 kilometer per detiknya. Pada kedalaman 1.000 kilometer, kecepatan
rambatan gelombang tidak lebih dari satu setengahnya dari kecepatannya sendiri.
Gelombang Permukaan
Gelombang panjang atau gelombang
permukaan, yaitu gelombang gempa yang merambat di permukaan bumi dengan
kecepatan sekitar 3,5 - 3,9 km per detik. Gelombang inilah yang paling banyak
menimbulkan kerusakan.
Gelombang permukaan sangatlah panjang, akan tetapi kecepatan
rambat gelombangnya lambat. Gelombang ini menghasilkan apa yang kita rasakan
sebagai gerakan batuan lambat dan hanya menyebabkan kecil atau tidak merusak
sama sekali.
Terdapat dua jenis gelombang permukaan yaitu gelombang Love
dan gelomban Rayleigh. Gelombang Love merambat melalui permukaan secara
horizontal dan menggerakkan tanah dari satu sisi ke sisi lainnya. Gelombang
Rayleigh membuat permukaan bumi menggulung seperti gelombang di lautan.
Gelombang Love umumnya bergerak dengan rata-rata kecepatan
sebesar 4,4 km/detik dan gelombang Rayleigh, gelombang seismik terlambat
bergerak kira-kira 3,7 km/detik. Kedua jenis gelombang ini diberi nama setelah
dua ahli fisika Inggris bernama Augustus E.H. Love dan Lord Rayleigh yang
secara matematis memprediksikan keberadaan gelombang ini pada 1911 dan 1885.
Kecepatan
merambat kedua gelombang permukaan ini selalu lebih kecil daripada kecepatan
gelombang P, dan umumnya lebih lambat daripada gelombang S.