Cara Aneh Cekungan Los Angeles Meredam Gempa Bumi

Selama gempa bumi, energi yang tersimpan dalam patahan yang lengket dilepaskan secara tiba-tiba. Gelombang seismik memancar keluar dari retakan seperti riak yang tercipta dengan melemparkan batu ke dalam kolam, menyebar ke segala arah melalui batuan dan permukaan bumi sekitarnya.

Jones menerangkan, besarnya gempa bumi memberitahu para ilmuwan tentang panjang patahan yang pecah serta durasi guncangannya. Namun, intensitas gempa bumi gerakan tanah yang dirasakan di suatu lokasi dibentuk oleh seberapa dekat dengan episentrum, arah patahan yang pecah, dan lapisan geologi di bawah permukaan Bumi.

Komplikasi yang disebabkan oleh geologi Los Angeles terletak di sebelah selatan tikungan raksasa di patahan San Andreas, tempat batas lempeng berubah arah dengan jelas. "Jika Anda melihatnya dari udara, itu menakjubkan," kata Jones. "Aneh sekali Anda dapat melihat ke bawah dan melihat lembah patahan, lalu berubah begitu saja," imbuh dia.

Sedimen

Di sekitar cekungan, wilayah itu penuh dengan patahan. Selama jutaan tahun, patahan itu mengaduk dan mendorong lempengan batuan dasar ke beberapa pegunungan dan cekungan yang dalam. Gravitasi, air, dan angin bertindak seperti amplas, mengikis pegunungan, dan membawa puing-puing ke cekungan. Seiring waktu, cekungan itu terisi sedimen.

Cekungan batu berbentuk mangkuk di bawah Los Angeles memiliki kedalaman hingga 8 kilometer, yang diisi dengan campuran kerikil, pasir, dan tanah liat. Kontras antara batuan keras dan sedimen yang lebih lunak merupakan faktor besar yang menyebabkan beberapa keanehan seismik di kota-kota seperti Los Angeles.

"Selama gempa bumi, gelombang seismik dimodulasi oleh geologi," kata John Vidale, profesor seismologi di University of Southern California. "Faktor utamanya adalah seberapa keras tanah dan seberapa dalam struktur yang memiliki (material) lunak di dekat permukaan," imbuh dia.

Gelombang seismik akan bergerak lebih cepat dalam material yang lebih padat seperti batu, dibandingkan sedimen yang lebih lunak dan kurang padat. Saat gelombang seismik bergerak melalui cekungan, perilakunya berubah saat bertemu sedimen lepas.

"(Gelombang) sekarang harus bergerak dengan kecepatan yang jauh lebih lambat, tetapi masih harus membawa jumlah energi yang sama per satuan waktu," kata Jones.

Saat gelombang bergerak melalui sedimen, amplitudo atau tinggi gelombang, menjadi lebih besar. Dengan kata lain, bayangkan cekungan Los Angeles sebagai mangkuk jeli raksasa pegunungan berbatu yang padat dan batuan di bawahnya membentuk mangkuk, sementara endapan sedimen diwakili oleh campuran agar-agar.

"Jika Anda menggoyangkan bagian bawah (mangkuk) sedikit, bagian atasnya akan bergoyang maju mundur cukup jauh," kata Vidale.

Dan di atas massa jeli yang bergetar ini terdapat kota besar Los Angeles. Ini berarti amplitudo gelombang di dalam cekungan bisa jauh lebih besar daripada gelombang yang bergerak melalui bebatuan. Dalam sebuah penelitian, para peneliti yang menggunakan pengukuran gempa bumi di wilayah Los Angeles dari gempa bumi Landers tahun 1992.

Dari data tersebut ditemukan bahwa gelombang seismik di dalam cekungan Los Angeles tiga hingga empat kali lebih besar daripada lokasi di luar cekungan. Selain amplifikasi, gelombang seismik juga dapat bergema di dalam cekungan yang terisi sedimen. Bayangkan kembali mangkuk jeli yang bergetar itu dan bagaimana bagian atasnya yang bergoyang memantul dari sisi-sisi mangkuk. hay/I-1