Kerusakan yang disebabkan oleh gempa bumi sering kali bervariasi tergantung pada kondisi geologis, terutama struktur beberapa batuan dan tanah permukaan, dan amplifikasi gelombang seismik di lapisan geologi atas. Fenomena ini disebut efek lokasi seismik. Jika kondisi geologis buruk (misalnya, adanya sedimen), gerakan permukaan dapat diperkuat dengan kuat. Oleh karena itu, penilaian gerakan tanah yang kuat dan prediksi bahaya gempa bumi memerlukan penelitian mendalam tentang efek lokasi lokal.
Efek amplifikasi gempa bumi dapat menyebabkan kerusakan yang lebih besar di area tertentu, seperti yang terjadi pada gempa bumi Kota Meksiko tahun 1985.
Ketika gelombang seismik merambat melalui lapisan geologi yang berbeda, gelombang tersebut biasanya dipantulkan dan dibiaskan pada antarmuka antara lapisan yang berbeda. Misalnya, jika terdapat lapisan sedimen pada setengah ruang plastik seragam, ketebalan dan material strata ini akan secara langsung memengaruhi perambatan gelombang seismik dan percepatan tanah akhir. Jika kekakuan lapisan material atas lebih rendah daripada lapisan bawah, amplitudo gerakan permukaan dapat meningkat secara signifikan, sehingga terjadi amplifikasi.
Menurut penelitian, ketika terdapat lapisan tanah sedimen lunak, amplitudo gerakan tanah dapat lebih besar daripada amplitudo gelombang seismik di lapisan di bawahnya, sehingga memicu amplifikasi gelombang seismik.
Gempa bumi Kota Meksiko 1985 memberi kita contoh intuitif tentang efek lokasi gempa. Meskipun episentrum gempa ini berada ratusan kilometer jauhnya dari Kota Meksiko, guncangannya sangat kuat dan menyebabkan kerugian besar. Catatan penelitian menunjukkan bahwa lokasi yang dekat dengan episentrum, seperti Stasiun Campos, memiliki percepatan maksimum hingga 150 cm/s²; sedangkan Stasiun Teacalco, yang lebih jauh dari episentrum, hanya mencatat percepatan sekitar 18 cm/s². Stasiun SCT di Mexico City, juga sekitar 400 kilometer dari episentrum, mencatat percepatan gempa bumi yang kuat sekitar 170 cm/s².
Fenomena ini dengan jelas menunjukkan efek resonansi yang disebabkan oleh gelombang seismik saat melewati cekungan sedimen di Mexico City, yang selanjutnya mengintensifkan guncangan di tanah.
Saat membahas efek lokasi seismik lapisan tanah horizontal, kita dapat melakukan analisis teoritis. Jika kita mempertimbangkan gelombang geser yang dipantulkan dan dibiaskan pada antarmuka media yang berbeda, perilaku gelombang dapat dijelaskan oleh serangkaian model matematika. Pada frekuensi gelombang seismik tertentu, amplifikasi percepatan gerak yang diamati bisa sangat signifikan dan bervariasi tergantung pada sifat fisik lapisan geologi yang berbeda.
Ketika ketebalan, kecepatan gelombang, dan sifat material tidak cocok, efek lokasi gempa akan menunjukkan tingkat amplifikasi yang lebih tinggi, yang memengaruhi guncangan tanah dan stabilitas bangunan.
Efek lokasi juga terlihat di cekungan sedimen di wilayah Karakax. Karena struktur geologi dan bentuk permukaan wilayah tersebut, gelombang seismik mencapai amplifikasi yang lebih tinggi di episentrum banjir. Penelitian telah menunjukkan bahwa bentuk dan struktur ruang bawah tanah secara signifikan meningkatkan tingkat amplifikasi gelombang seismik dibandingkan dengan stratifikasi horizontal, yang memperkuat respons tanah secara keseluruhan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa efek amplifikasi hingga 10 kali lipat dapat dikonfirmasi dalam uji pascagempa. Fenomena ini sangat mengkhawatirkan, terutama untuk perencanaan dan penilaian risiko bangunan.
Fenomena amplifikasi gempa bumi berdampak langsung pada kehidupan kita. Hal ini tidak hanya menyangkut keselamatan bangunan, tetapi juga kehidupan kita sehari-hari. Memahami fenomena ini dapat membantu kita mengatasi bencana gempa bumi dan potensi ancamannya di masa mendatang dengan lebih baik. Sudahkah Anda mempertimbangkan kondisi geologi tempat tinggal Anda dan memikirkan cara meningkatkan ketahanan gempa di kota asal Anda?