ta dwi karyadi p

7/24/2019 TA Dwi Karyadi P

1/69

LAPORAN KERJA

PENENTUAN POLA MEKANISME SUMBERGEMPABUMI BERDASARKAN POLARISASI

PERTAMA GELOMBANG P(Studi Kasus Gempabumi Bengkulu 12 September 2007)

OLEH

DWI KARYADI PRIYANTO

13.05.1435

PROGRAM PENDIDIKAN DIPLOMA III

JURUSAN GEOFISIKA

AKADEMI METEOROLOGI DAN GEOFISIKA

AGUSTUS, 2008


2/69

LAPORAN KERJA

PENENTUAN POLA MEKANISME SUMBERGEMPABUMI BERDASARKAN POLARISASI


OLEH


13.05.1435

LAPORAN KERJA INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI AHLI MADYA GEOFISIKA

PROGRAM PENDIDIKAN DIPLOMA III

JURUSAN GEOFISIKA

AKADEMI METEOROLOGI DAN GEOFISIKA

AGUSTUS, 2008


3/69


4/69

UCAPAN TERIMA KASIH

Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT, atas rahmat dan karunia-Nya

sehingga penulis dapat menyusun dan menyelesaikan Laporan Kerja yang

dirumuskan dalam judul: PENENTUAN POLA MEKANISME SUMBER

GEMPABUMI BERDASARKAN POLARISASI PERTAMA GELOMBANG P

(Studi kasus gempabumi Bengkulu tanggal 12 September 2007).

Laporan kerja ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk

menyelesaikan studi pada Program Diploma 3 (tiga) Jurusan Geofisika, Akademi

Meteorologi dan Geofisika,

Penulis menyadari bahwa laporan kerja ini dapat terselesaikan dengan

bantuan dan kemudahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan

yang baik ini, dengan segala kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan rasa

terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setulus-tulusnya

kepada :

Orang tua tercinta ayahanda C. Priyanto Hadi dan ibunda Lina Hadi besertasaudara-saudara penulis yang telah memberikan semangat, dukungan lahir batin

dan doa restunya.

Bpk. Drs. Mulyono R. Prabowo, M.Sc selaku Direktur Akademi

Meteorologi dan Geofisika, yang telah memberikan dukungan secara langsung

dan tidak langsung selama penulis menuntut ilmu di AMG Jakarta.

Bpk. Drs. Soenarjo, M.Sc selaku Pembimbing, yang telah banyak

meluangkan waktu, tenaga, pikiran dan petunjuk untuk memberikan bimbingan,

serta bantuan dalam penulisan laporan kerja ini.

Bpk. Agus Marsono, M.Si atas bantuannya selama saya menyusun laporan

kerja ini.

Ibu. Nurella selaku Bintal jurusan Geofisika yang memberikan bantuannya

dalam penulisan laporan kerja ini.

Pusat Gempa Nasional (PGN) dan Balai Besar wilayah II Jakarta, yang telah

memberikan data dan bantuannya untuk menyusun laporan kerja ini.


5/69

Rekan-rekan taruna/i geofisika angkatan 41 Akademi Meteorologi dan

Geofisika yang telah memberikan dukungannya kepada penulis.

Penulis menyadari bahwa laporan kerja ini masih banyak kekurangan dan

jauh dari sempurna. Maka, dengan hati yang ikhlas penulis mengharapkan kritik

dan saran yang bersifat membangun untuk menyempurnakan laporan kerja ini

agar lebih baik.

Akhir kata, besar harapan penulis semoga laporan kerja ini bermanfaat bagi

semua pihak dan khususnya bagi perkembangan dunia ilmu pengetahuan di

bidang Geofisika.

Jakarta, Agustus 2008

Penulis,


13.05.1435


6/69


7/69

Dwi Karyadi Priyanto

NPT: 13.05.1435

AMG, Jurusan Geofisika

Dosen Pembimbing

Drs. Soenarjo M.Sc

NIP:120 085 512

PENENTUAN POLA MEKANISME SUMBER

GEMPABUMI BERDASARKAN POLARISASI


ABSTRAK

Metode mekanisme fokal yaitu suatu metode dalam geologi struktur yangmenerangkan sistem stress atau gaya tektonik yang bekerja pada suatu

bidang sesar. Ada beberapa cara untuk menentukan atau untuk

mengidentifikasi mekanisme sumber gempa bumi, di antaranya dengan

menggunakan data awal arah gelombang P. Dari seismogram dapat di

ketahui gerakan awal dari gelombang P. Untuk gerakan ke atas

dinotasikan dengan C (kompresi), sedangkan gerakan ke bawah

dinotasikan D (dilatasi). Dengan data awal dari gelombang P disekitar

pusat gempa bumi, maka jenis sesar yang terjadi dapat diidentifikasi.

Metode ini diterapkan untuk mencari orientasi bidang sesar gempa bumi

Bengkulu yang terjadi pada tanggal 12 September 2007 dengan epicenter

4.67 LS 101.13BT atau 195 km barat daya Bengkulu, dengan magnitude7.9 SR dan kedalaman 10 km. Hasil analisis yang diperoleh dari

pengolahan menggunakan software dari International of Seismology and

Earthquake Engineering (IISE) Jepang, adalah:

Nodal Plane 1: Strike 334 Dip 10 Rake 122 Nodal Plane 2: Strike 121 Dip 82 Rake 85

Dari hasil analisis diperoleh bahwa, orientasi bidang sesar gempa utama

Bengkulu tanggal 12 September 2007 merupakan sesar naik /

Thrust Fault. Dari hasil analisis pengeplotan bola fokus di dareah

kejadian gempa dan sesuai dengan peta hasil distribusi gempa didapatkan

bahwa gempa bumi Bengkulu terletak pada daerah Subduksi di sebelah

barat daya Bengkulu dan patahannya bergerak ke arah barat lautBengkulu. Nodal plane yang dipilih adalah nodal plane 1 dengan alasan,

penyesuaian terhadap kondisi geologi dan tektonik serta dipilih Nodal

plane yang memiliki dip terkecil

Kata kunci: sesar, orientasi bidang sesar, solusi mekanisme focal.


8/69


9/69

DAFTAR ISI

Halaman

SAMPUL DALAMLEMBAR PENGESAHAN ........................................................................ ii

UCAPAN TERIMA KASIH....................................................................... iii

ABSTRAK.................................................................................................. v

DAFTAR ISI............................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ viii

DAFTAR TABEL...................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN...................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .................................................................. 1

1.2 Maksud dan Tujuan........................................................... 3

1.3 Batasan Masalah ............................................................... 3

1.4 Metode Penelitian ............................................................. 4

1.5 Sistematika Penulisan ....................................................... 4

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................. 5

2.1 Teori Tektonik Lempeng .................................................. 5

2.2 Teori Elastic Rebound....................................................... 6

2.3 Jenis-Jenis Gempabumi..................................................... 6

2.4 Teori Dasar Mekanisme Fokal .......................................... 8

2.4.1Teori Kopel Ganda .................................................. 8

2.4.2Teori Mekanisme Pusat Gempa............................... 9

2.5 Teori Mekanisme dengan Metode Impuls Pertama

Gelombang P..................................................................... 15

2.5.1Bola Fokus............................................................... 17

2.6 Sesar ( Fault) ..................................................................... 18

2.6.1Parameter Bidang Sesar........................................... 18

2.6.2Jenis-Jenis Sesar ...................................................... 19


10/69

BAB III DATA DAN METODE PENGOLAHAN ................................. 21

3.1 Data ................................................................................... 21

3.2 Metode Pengolahan........................................................... 22

3.2.1Pengolahan dengan Program FOCAL ..................... 22

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ............................................ 24

4.1 Analisa Bola Fokus ........................................................... 24

4.2 Pembahasan....................................................................... 25

4.3 Hasil Pengeplotan Gempabumi Susulan ........................... 27

4.4 Perbandingan Antara Hasil Analisa Dengan

Hasil dari USGS dan Harvard........................................... 30

BAB V PENUTUP

5 Kesimpulan ....................................................................... 32

DAFTAR ACUAN ..................................................................................... 33

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 34

LAMPIRAN-LAMPIRAN.......................................................................... 35


11/69

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Gambar 1. Pergerakan lempeng tektonik di Indonesia ....................................... 1

Gambar 2. Pergerakan lempeng tektonik ............................................................ 5

Gambar 3. Mekanisme gempabumi yang menjadi sumber gempa tektonik ....... 6

Gambar 4. Polarisasi gerakan pertama gelombang P dan S................................ 8

Gambar 5. Bola pusat gempa yang menggambarkan hypocenter ....................... 10

Gambar 6. gambaran 3 D radiasi gelombang gempa model kopel ganda......... 10

Gambar 7. Proyeksi bola pusat gempa ke bidang equatorial .............................. 11

Gambar 8. Orthogonalitas dua bidang nodal....................................................... 12

Gambar 9. Bidang proyeksi luasan sama (bidang stereografis) .......................... 12

Gambar 10. Pengukuran sudut strike dan dip pada diagram ............................. 13

Gambar 11. Penentuan sumbu P dan T 450dari dua kutub garis nodal............. 14

Gambar 12. Penentuan sudut rake pada reverse fault (kiri)

dan normal fault (kanan)................................................................ 15

Gambar 13. Pola radiasi system kopel tunggal.................................................. 16

Gambar 14. Pola radiasi system kopel ganda .................................................... 16

Gambar 15. Gerakan awal gelombang P pada stasiun pencatat gempa yang

dipengaruhi oleh gaya compressi dan dilatasi ............................... 18

Gambar 16. Jenis-jenis sesar.............................................................................. 19

Gambar 17. Orientasi bidang patahan ............................................................... 20

Gambar 18. Diagram Flow Chart Pengolahan Data .......................................... 23

Gambar 19. Diagram proyeksi stereographic menentukan mekanisme gempa .. 25

Gambar 20. Hasil solusi fokal mekanisme untuk gempa utama Bengkulu ....... 26

Gambar 21. Hasil solusi fokal mekanisme untuk gempa susulan Bengkulu..... 27





Gambar 26. Peta distribusi pergerakan gempa .................................................. 30


12/69

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

Tabel 1. Stasiun pencatat gempa utama Bengkulu Tanggal 12-09-2007......... 35

Tabel 2. Stasiun pencatat gempa susulan Bengkulu Tanggal 12-09-2007 ...... 36





Table 7. Stasiun pencatat gempa di Indonesia tahun 2007 .............................. 41


13/69


14/69

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Indonesia mempunyai tatanan geologi yang cukup rumit, hal ini disebabkan

Indonesia terletak pada jalur pertemuan tiga lempeng besar dunia

(Triple Junction Convergen) yaitu Lempeng Eurasia yang bergerak relatif ke arah

selatan, lempeng Indo-Australia yang relatif bergerak ke arah utara, serta

Lempeng Pasifik yang bergerak relatif ke arah barat daya, serta salingbertumbukan, satu sama lain (gambar 1). Lempeng Indo-Australia bertumbukan

dengan Lempeng Eurasia, dimana Lempeng Indo-Australia menyusup masuk ke

bawah Lempeng Eurasia dengan kedalaman 300 km tepat di bawah Pulau

Sumatera dengan Dip 60-80 (Tajan, 1997), serta dengan kecepatan rata-rata

5,5 - 7,0 cm/tahun (Hamilton, 1979), dan dengan kedalaman 650 km di

bawah Pulau Jawa. Sedangkan Lempeng Pasifik bertumbukan dengan Lempeng

Indo-Australia dan Lempeng Philipina dengan kecepatan 11 cm/tahun

(ERI-JAPAN). Pada daerah pertemuan tersebut menyebabkan sering terjadinya

gempabumi karena aktifitas pergerakan lempeng-lempeng tersebut. Oleh karena

itu Indonesia merupakan kawasan pinggiran benua yang paling aktif di dunia.

Gambar 1. Pergerakan lempeng tektonik di Indonesia


15/69

Stress yang terjadi dalam batuan kerak bumi dapat mengakibatkan batuan

tersebut patah. Patahan tersebut mengakibatkan pelepasan energi stress yang telah

terakumulasi berupa gelombang elastis. Apabila energi tersebut cukup besar maka

getaran-getaran akibat penjalaran gelombang gempa dapat dirasakan sampai di

permukaan bumi. Gelombang gempa yang biasa disebut dengan gelombang

seismik menjalar dari sumber gempa ke berbagai arah dan akan tercatat oleh

seismograph sebagai seismogram. Bentuk gelombang seismik pada seismogram di

setiap stasiun pencatat gempa tidak sama, hal ini dipengaruhi oleh adanya respon

alat yang berbeda dan medium perantaranya.

Disamping faktor-faktor tersebut, gelombang seismik tergantung dari

sumber gempa yang berupa sesar atau patahan. Oleh karena itu dengan informasi

gelombang seismik yang tercatat di dalam seismogram dapat ditentukan

karakteristik sesar atau patahannya. Untuk mengetahui karakteristik tersebut

diperlukan analisa tentang mekanisme fokal gempabumi yaitu penentuan

parameter bidang sesar atau patahan yang antara lain meliputi penentuan harga

strike, dip dan rake.

Penentuan mekanisme fokal dapat dilakukan dengan beberapa cara

diantaranya dengan menggunakan kombinasi gelombang P dan S, dan arah

gerakan pertama gelombang P, serta dengan menggunakan bentuk gelombang.

Dalam Tugas Akhir ini dibahas penentuan mekanisme fokal dengan menggunakan

data awalan arah gerakan pertama gelombang P. Sebagai studi kasus penulis

membahas penentuan mekanisme fokal pada gempabumi Bengkulu. Gempabumi

Bengkulu yang dibahas pada tulisan ini terjadi pada tanggal 12 September 2007,

dengan koordinat epicenter 4.67LS 101.13BT dan magnitude 7.9 SR serta

kedalaman 10 km. Sumber gempa berada di Samudera Hindia 195 km BaratDaya Bengkulu. Gempa ini menimbulkan kerusakan yang hebat pada infrastruktur

dan prasarana lain di propinsi Bengkulu.

Secara goegrafis propinsi bengkulu terletak pada 3- 4LS dan 102- 103BT

Secara geologis propinsi Bengkulu terletak pada daerah seismik aktif, yaitu

dengan adanya sesar Semangko yang memanjang dari Aceh sampai teluk

Semangka di Lampung, adanya zone subduksi disebelah barat Bengkulu dimana

lempeng Indo-Australia menyusup ke dalam lempeng Eurasia, kemudian terdapat


16/69

sesar Mentawai yang berada di lautan di antara daerah subduksi dan Pulau

Sumatera yang memanjang sejajar dengan sesar Semangko melalui Kep.

Mentawai. Fakta ini menyebabkan Bengkulu memiliki kerawanan terhadap

gempabumi yang cukup tinggi.

1.2

MAKSUD DAN TUJUAN

Maksud dan tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah :

Menentukan parameter orientasi bidang sesar yang diakibatkan oleh

gempabumi Bengkulu pada tanggal 12 September 2007 dengan menggunakan

analisa mekanisme sumber gempa, mengetahui jenis sesar yang terjadi dan

mengidentifikasi posisi sumber gempa.

1.3 BATASAN MASALAH

Adapun daerah penelitian yang dipilih adalah daerah di sebelah barat daya

Bengkulu dengan koordinat antara 0 5 LS - 90 105 BT. Data yang

dikumpulkan meliputi data gempa utama dengan koordinat epicenter

4.67 LS 101.13 BT, magnitude 7.9 SR, kedalaman 10 km dan data gempa

susulan dengan magnitude 5.5 SR dikumpulkan sebanyak 5 gempa (PGN, 2007)

untuk dibuat solusi mekanisme fokalnya, serta data gempa susulan dengan

magnitude kecil ( 5.5 SR) periode 1 bulan untuk menunjukkan adanya

keterkaitan antara gempa utama dengan gempa susulan.

Penentuan parameter bidang sesar dan penentuan jenis sesar yang terjadi

dengan data yang digunakan adalah data awal arah gelombang primer (P) dari

sinyal gelombang (wave form) yang tercatat di Pusat Gempa Nasional, Jakarta

dan data gempa dari beberapa stasiun luar negeri yang bersumber dariInternasional Seismological Center (ISC), United State Geological Service

(USGS) dan Harvard. Adapun metoda yang digunakan dalam analisa ini penulis

menggunakan metode fokal mechanism dengan data awal arah gelombang P.


17/69

1.4 METODE PENELITIAN

Pada penulisan ini, penulis menggunakan metode pembacaan impuls

gelombang P yang diolah secara otomatis dengan menggunakan Program FOCAL

yang didapat dari International of Seismology and Earthquake Engineering (IISE)

Jepang. Hasil dari pengolahan ini yaitu parameter bidang sesar yang berupa strike,

dip, dan rake.

1.5 SISTEMATIKA PENULISAN

Untuk memudahkan penulis dalam membahas tugas akhir ini, penulis

membuat sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUANMembahas tentang latar belakang, maksud dan tujuan penulisan, batasan

masalah, metode penelitian, serta sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Membahas tentang teori tektonik lempeng, teori elastic rebound, jenis-jenis

gempabumi, teori dasar mekanisme fokal yang terdiri dari teori kopel ganda dan

teori mekanisme pusat gempa, teori mekanisme dengan metode impuls pertama

gelombang primer (P), dan penentuan tipe sesar (fault).

BAB III DATA DAN METODE PENGOLAHAN

Membahas tentang data dan metode yang digunakan dalam pengolahan data

serta pengolahan dengan program FOCAL

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

Analisa bola fokus, pembahasan hasil analisa, hasil pengeplotan data

gempabumi susulan, Perbandingan antara hasil analisa dengan hasil dari USGS

dan Harvad.

BAB V PENUTUP

Berisi kesimpulan terhadap hasil pembahasan


18/69


19/69

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 TEORI TEKTONIK LEMPENG

Teori ini menerangkan pergerakan kulit bumi yang bergerak secara dinamis,

yang disebabkan oleh stress yang bekerja terus menerus dan melewati batas

kekuatan batuan. Pergerakan lempeng-lempeng tersebut menurut teori tektonik

lempeng disebabkan oleh arus konveksi yang terdapat di dalam bumi, dimana

gerakannya bisa divergen,yaitu pergerakan dua buah lempeng tektonik atau lebihyang bergerak saling menjauh satu sama lainnya yang mengakibatkan material

mantel naik keatas atau terjadi pergerakan mantel (mantel convection) membentuk

lantai samudera (sea floor spreading). Pergerakan mantel ini terjadi karena adanya

pendinginan dari atas dan pemanasan dari bawah sehingga mantel akan bergerak

ke atas. Pergerakan lempeng yang kedua yaitu konvergen, pergerakan lempeng

tektonik yang bergerak saling mendekat (bertemu). Pergerakan ini dapat

menyebabkan salah satu lempeng menyusup di bawah lempeng yang lainnya,

membentuk zona subduksi atau menyebabkan lempeng-lempeng saling

bertumbukan ke atas, membentuk zona tumbukan. Pada zona subduksi, di

kedalaman sekitar 150 200 km, karena gesekan dan tekanan yang tinggi, akan

terjadi diferensiasi magma yang dapat naik ke permukaan bumi menjadi gunung

api. Pergerakan yang terakhir yaitu transform atau konservatif yaitu pergerakan

lempeng yang bergerak lateral satu sama lainnya atau bergerak saling bergesekan

tanpa membentuk atau merusak lithosfer.

Gambar 2. Pergerakan lempeng tektonik


20/69

2.2 TEORI ELASTIC REBOUND

Seorang seismolog Amerika, Reid (Bullen, 1965 ; Bolt 1988)

mengemukakan suatu teori yang menjelaskan mengenai bagaimana umumnya

gempabumi terjadi. Teori ini dikenal dengan nama Elastic Rebound theory.

Mekanisme sumber gempabumi dapat dijelaskan sebagai berikut, jika

terdapat 2 buah gaya yang bekerja dengan arah berlawanan pada batuan kulit

bumi, batuan tersebut akan terdeformasi, karena batuan mempunyai sifat elastis.

Bila gaya yang bekerja pada batuan dalam waktu yang lama dan terus-menerus,

maka lama-kelamaan daya dukung pada batuan akan mencapai batas maksimum

dan akan mulai terjadi pergeseran. Akibatnya batuan akan mengalami patahan

secara tiba-tiba sepanjang bidang sesar (fault) setelah itu batuan akan kembali

stabil, namun sudah mengalami perubahan bentuk atau posisi. Pada saat batuan

mengalami gerakan yang tiba-tiba akibat pergeseran batuan, energi stress yang

tersimpan akan dilepaskan dalam bentuk getaran yang kita kenal sebagai

gempabumi.

Gambar 3. Mekanisme gempabumi yang menjadi sumber gempa tektonik

2.3 JENIS-JENIS GEMPABUMI

Gempabumi adalalah suatu gerakan tiba-tiba atau suatu rentetan gerakan

tiba-tiba dari tanah yang bersifat transient (sambung menyambung) yang berasal

dari suatu daerah terbatas dan menyebar dari titik tersebut ke segala arah

(M.T. Zein 1983).


21/69

Jenis gempabumi berdasarkan penyebab terjadinya dikenal ada empat

macam yaitu :

1)Gempabumi Tektonik, yaitu gempabumi yang terjadi karena adanya gejala

tektonik alam, seperti adanya pergeseran lempeng benua.

2)Gempabumi Vulkanik, yaitu gempabumi yang terjadi karena adanya

aktivitas vulkanik (gunung api).

3)Gempabumi Terban/runtuhan, yaitu gempabumi yang terjadi karena adanya

runtuhan pada dinding-dinding goa.

4)Gempabumi Buatan, yaitu gempabumi yang terjadi karena adanya ledakan

dinamit atau nuklir.

Menurut Mogi (1967) pola umum gempabumi berdasarkan aktivitasnya

dibedakan dalam tiga jenis, yaitu :

a)Tipe I : yaitu gempabumi utama (main shock), yang tanpa didahului

gempa pendahuluan (foreshock), tetapi diikuti oleh banyak gempa susulan

(after shock). Gempabumi tipe ini biasanya terjadi di daerah yang

mempunyai medium homogen dengan stress yang bekerja hampir merata.

Sebagian besar gempabumi tektonik yang terjadi di bumi tergolong jenis

ini.

b)Tipe II : yaitu sebelum gempabumi utama (main shock) terjadi, didahului

oleh gempa-gempa pendahuluan (fore shock) dan kemudian diikuti oleh

gempa susulan yang cukup banyak. Gempabumi tipe ini terjadi pada

daerah dengan struktur batuan/medium yang tidak seragam dengan

distribusi stress yang bekerja juga tidak seragam.

c)Tipe III : yaitu gempa yang tidak mempunyai gempa utama (main shock).Gempabumi tipe ini disebut gempabumi swam dan gempabumi ini

biasanya terjadi dalam daerah yang terbatas. Pada umumnya gempabumi

ini terjadi di daerah gunung api dan pada daerah yang struktur mediumnya

tidak seragam dengan stress yang bekerja terkonsentrasi pada area yang

terbatas.


22/69

2.4 TEORI DASAR MEKANISME FOKAL

2.4.1 Teori Kopel Ganda

Honda (1957) mengatakan ada 2 (dua) tipe gaya yang mungkin untuk

sumber gempa (diasumsikan sumber gempa berupa titik) sistem gaya tipe I Single

Couple ( Kopel Tunggal) dan sistem gaya tipe II Double Couple (kopel Ganda),

namun pada dasarnya gempa bumi yang terjadi disebabkan oleh sistem gaya

tipe II.

Kopel tunggal menyatakan pada sumber gempa bekerja sepasang gaya

dengan arah berlawanan tetapi sejajar dan bergerak sepanjang sumbu Y.

Pergerakan ini ditransmisikan ke permukaan sebagai gelombang P, menjadi

gerakan kompresi dan dilatasi.

Kopel ganda menyatakan pada sumber gempa bekerja empat gaya sama

besar dan berlawanan arah yang berlaku sebagai sepasang momen gaya yang

saling tegak lurus. Sistem ini dapat menerangkan posisi gaya yang bekerja pada

akhir proses patahnya atau bergesernya suatu lapisan sesuai teori pegas elastis

(Elastic Rebound Theory). Teori ini dapat juga menerangkan polaritas gelombang

P dari tempat gempabumi alami.

Gambar 4. Polarisasi gerakan pertama gelombang P dan S untuk sumber :

a) Kopel Tunggal dan b) Kopel Ganda


23/69

Karakteristik model kopel ganda:

a)Asumsi sumber titik:Dengan asumsi bahwa sumber gempa adalah sebuah

titik. Hal ini cocok apabila jarak hipocenter dan stasiun lebih besar dari

ukuran sesar.

b)Konfigurasi sistem gaya kopel ganda: Model ini mempunyai dua pasang

gaya yang masing-masing mempunyai magnitude yang sama dan

berlawanan arah.

c)Ekuivalen sistem gaya kopel ganda dengan dislokasi geser (gerak sesar).

Sistem gaya kopel ganda menghasilkan medan perpindahan yang sama

terhadap sumber gempa seperti yang sama berkenaan dengan dislokasi

geser (shear dislocation) di sepanjang sesar.

Salah satu dari dua orientasi kopel ganda merupakan orientasi dari sesar, sehingga

kopel ganda menghasilkan dua orientasi bidang sesar yang mungkin terjadi.

2.4.2 Teori Mekanisme Pusat Gempa

Studi mekanisme pusat gempa bertujuan untuk menentukan model sesar

gempa berdasarkan bidang nodal dari hasil pengamatan polaritas gelombang P

yang dipancarkan oleh Hipocenter. Jika stasiun seismograf yang melingkupi pusat

gempa cukup banyak maka dengan mudah dapat dipisahkan antara kelompok

stasiun yang merekam kompresi dan kelompok stasiun yang merekam dilatasi.

Kadang-kadang jumlah stasiun tidak cukup sehingga tidak semua gempa dapat

ditentukan solusi mekanisme pergerakan pusat gempanya.

Untuk menggambarkan distribusi polaritas gerakan awal gelombang P

secara global dapat digunakan prosedur grafik untuk menentukan dua bidang

nodal. Hipocenter diasumsikan sebagai bola dengan radius sangat kecil yang

disebut bola pusat gempa (gambar 5). Gelombang gempa mencapai stasiun

seismograf S meninggalkan bola pusat gempa dengan sudut elevasi i dan azimuth

. Ditentukan S pada bola pusat gempa dengan polaritas gelombang P kompresi

atau dilatasi yang diamati di stasiun seismograf S. Prosedur ini dilakukan untuk

semua stasiun yang merekam getaran gempa sehingga diperoleh polaritas

gelombang P secara global yang yang dipancarkan dari Hipocenter. Metode ini


24/69

didasarkan pada kenyataan bahwa polaritas gerakan awal gelombang langsung P

tidak berubah selama penjalarannya sehingga polaritas pada bola pusat gempa

masih sama dengan polaritas pada Hipocenter.

Untuk kasus gelombang seismik refleksi seperti gelombang P, polaritas

gerakan awal akan berubah sebaliknya setelah meninggalkan bidang refleksi.

Karena bola pusat gempa merupakan bentuk dimensi ruang maka polaritas

gerakan awal gelombang P akan terdistribusi dalam tiga dimensi. Hal ini sangat

sulit untuk diinterpretasikan secara visual (gambar 6). Untuk mengatasi masalah

tersebut perlu dibuat proyeksi dari bentuk tiga dimensi ke bentuk dua dimensi

yang disebut sebagai diagram mekanisme pusat gempa yang lebih mudah dibuat

interpretasinya secara visual (gambar 7).

Gambar 5. Bola pusat gempa yang menggambarkan Hipocenter

Gambar 6. gambaran tiga dimensi radiasi gelombang gempa model kopel ganda.


25/69

Gambar 7. Proyeksi bola pusat gempa ke bidang equatorial.

Sebelum membuat diagram mekanisme pusat gempa perlu ditentukan lebih

dahulu bagaimana cara menginterpretasikannya. Gambar 7 menunjukkan cara

memproyeksikan dari bola pusat gempa ke diagram pusat gempa. Pada model

kopel ganda pola radiasi gelombang seismik simetri dengan Hipocenter sehingga

yang dapat diproyeksikan hanya setengah bola pusat gempa. Bola pusat gempa

dibelah menjadi dua (bagian atas dan bawah) oleh bidang horizontal yang melalui

Hipocenter. Polaritas data S (kompresi atau dilatasi) pada belahan bola bagian

bawah diproyeksikan ke titik pada diagram. Polaritas data pada belahan bola bagia

atas simetri dengan data yang ada di belahan bola bagian bawah.

Dua bidang nodal dinyatakan pada diagram sebagai dua garis (gambar 8)

Karena dua bidang tersebut tegak lurus satu sama lain maka masing-masing

bidang saling berpotongan melalui pusatnya. Pusat ini merupakan vektor yang

tegak lurus bidang. Arah vektor yang menjauhi Hipocenter ditandai dengan titik

potong antara vektor dan bola pusat gempa yang dinyatakan titik pada diagram.

Gambar 8 menunjukkan titik potong tersebut sebagai titik A dan B pada garis

nodal b dan a.


26/69

Gambar 8. Orthogonalitas dua bidang nodal.

Dua garis nodal membagi diagram ke dalam empat kuadran kompresi dan

dilatasi gelombang seismik. Kuadran kompresi biasanya dinyatakan dengan

gambar arsiran. Pada diagram dapat dibaca parameter bidang nodal yang terdiri

dari sudut strike, dip, dan rake (slip). Penting untuk diketahui bahwa salah satu

dari bidang nodal merupakan sesar/patahan gempa.

Gambar 9. Bidang proyeksi luasan sama (bidang stereografis).

Gambar 9 digunakan untuk menentukan parameter bidang sesar/patahan dari

diagram mekanisme pusat gempa. Bagian kanan gambar tersebut digunakan untuk

menggambar garis nodal. Sedangkan bagian kiri digunakan untuk menentukan

azimuth dan sudut busur pada garis nodal. Garis horizontal digunakan untuk


27/69

menentukan sudut atau bidang nodal yang diukur dari garis vertikal. Gambar 10,

11 dan 12 menunjukkan cara bagaimana menentukan strike, dip, rake, lokasi

(plunge dan azimuth) sumbu P dan T pada diagram yang merupakan parameter

bidang sesar.

Prosedur untuk menentukan parameter bidang sesar dapat dijelaskan sebagai

berikut :

1)Untuk menentukan strike, posisi hanging wall di sebelah kanan arah strike

dan diukur searah jarum jam dari arah utara (gambar 10).

2)Dip diukur dengan menggunakan setengah lingkaran bagian kanan

(gambar 10).

Gambar 10. Pengukuran sudut strike dan dip pada diagram.

3)Sumbu tekanan P dan sumbu tarikan T terletak pada titik 450dari dua titik

A dan B (gambar 2.11). Sumbu P di kuadran dilatasi dan sumbu T di

kuadran kompresi dengan gambar arsiran. Perpotongan antara dua garis

nodal disebut sumbu N (null) yang merupakan arah stress nol. Sumbu P, T,

dan N ditentukan oleh azimuth (diukur searah jarum jam dari arah utara)

dan plunge (diukur ke arah bawah dari horizontal). Kedua sudut tersebut

diukur dengan menggunakan kertas stereografis. Tekanan dan tarikan

menunjukkan arah gaya yang bekerja pada Hipocenter, sedangkan

kompresi dan dilatasi merupakan arah gerakan awal gelombang P

seismogram.


28/69

Gambar 11. Penentuan sumbu P dan T 450dari dua kutub pada garis nodal.

Jika pusat diagram (Hipocenter) berada di kuadran kompresi (arsiran)

maka sesar gempa disebut reverse fault dan jika berada di kuadran dilatasi

maka disebut normal fault. Dengan kata lain bila sumbu T berada pada

satu kuadran dengan pusat diagram akan diperoleh reverse fault.

Sebaliknya bila sumbu P berada dalam kuadran yang sama dengan

Hipocenter maka akan dihasilkan normal fault. Jika pusat diagram berada

pada atau dekat dua garis nodal maka akan dihasilkan strike slip fault.

4)Vektor slip untuk satu bidang nodal tegak lurus pada bidang nodal lainnya

sehingga vektor slip untuk bidang nodal berhubungan dengan kutub vektor

bidang nodal lainnya. Rake dari vektor slip didefinisikan dengan sudut

antara arah strike dan vektor slip (kutub vektor) (gambar 12). Atau dengan

kata lain :

a)Untuk normal fault, rake dari bidang nodal ditandai dengan [sudut

antara strike bidang dan kutub bidang yang lain].

b)Untuk reverse fault rake bidang nodal diperoleh dengan 1800 [sudut

antara strike bidang dan kutub bidang yang lain].

Sudut rake diukur menggunakan setengah lingkaran bagian gambar

stereografis.


29/69

Sudut rake negatif untuk normal fault karena sudut rake negatif

menunjukkan bahwa hangingwall block bergerak turun secara relatif terhadap

footwall block. Untuk reverse fault bila vektor slip menunjuk ke arah atas dan

diukur sudut antara arah strike dan kutub pada setengah lingkaran bagian atas.

Untuk membuat diagram mekanisme pusat gempa digunakan setengah bola

bagian bawah kemudian mengkonversi sudut yang telah diukur pada setengah

bola bagian bawah ke sudut rake dengan mengurangkan sudut tersebut dari 1800.

Gambar 12. Penentuan sudut rake pada reverse fault (kiri) dan normal fault (kanan).

2.5 TEORI MEKANISME DENGAN METODE IMPULS PERTAMA

GELOMBANG P

Ketika gempabumi terjadi maka gelombang gempabumi akan terpancarkan

ke segala arah berbentuk phase gelombang. Phase awal yang tercatat lebih dahulu

ialah gelombang P, karena memiliki kecepatan terbesar dari pada gelombang yang

lainnya.

Arah gerakan pertama impuls dari gelombang P inilah yang kemudian

diamati untuk mempelajari fokal mekanisme. Hal ini dapat disebabkan karena

gelombang P yang paling jelas pembacaannya. Dan alat yang digunakan pada

umumnya adalah seismograf tipe vertikal sehingga pembacaan gelombang S

menjadi sulit. Selain untuk menentukan gerakan awal gempa dan studi solusi

bidang sesar, metode ini penting untuk menentukan gerakan dari plate tektonik

dan penting untuk menentukan gerakan relative dari Lithosfer.


30/69

Solusi untuk menentukan arah dan orientasi menyebabkan terjadinya

bidang sesar yang disebut sebagai Fault Plane Solution. Ada beberapa

ketentuan dalam mempelajari solusi bidang sesar ini :

a)Arah gerak awal gelombang P harus dianggap sama atau sesuai dengan

arah gaya kopel yang bekerja di sumber gempa.

Dalam mekanisme gempabumi terdapat dua hipotesa yang berlaku. Pertama

adalah teori kopel tunggal yang menyatakan bahwa di dalam sumber gempa

bekerja dua gaya yang sama besar dan berlawanan arahnya dan berlaku sebagai

momen.

Gambar 13. Pola radiasi system kopel tunggal

Sedangkan teori kopel ganda menyatakan bahwa pada sumber bekerja empat gaya

yang sama besar dan berlaku sebagai pasangan momen gaya yang saling tegak

lurus.

Gambar 14. Pola radiasi system kopel ganda

b)Focus harus dianggap berbentuk bola di dalam bumi di mana bumi

dianggap homogen.


31/69

Pada dasarnya solusi bidang sesar adalah mencari dua bidang nodal

orthogonal (orthogonal nodal plane) yang memisahkan gerakan pertama

gelombang dalam kuadran kompresi dan dilatasi pada bola fokusnya.

2.5.1 Bola Fokus

Bola fokus merupakan ilustrasi penjalaran gelombang yang berpusat pada

hipocenter pusat gempa. Bola fokus digunakan untuk menggambarkan radiasi

gelombang seismik dari sebuah sumber gempa. Penyelesaian bola fokus diperoleh

dari distribusi gerakan kompresi dan dilatasi di permukaan bumi yang

diproyeksikan melalui lintasan yang sama dengan penjalaran gelombangnya ke

permukaan bola fokus. Bola fokus adalah bola satuan (jari-jari 1 satuan) yang

fiktif (dimisalkan) berpusat pada fokus gempa (sumber dianggap titik). Bola fokus

mengandaikan medium penjalaran gelombang adalah homogen (gelombang

menjalar lurus didalamnya), hal ini dilakukan karena polaritas gerakan pertama

gelombang P adalah tetap disepanjang penjalarannya. Mekanisme pusat gempa

merupakan metode peninjauan parameter bidang sesar. Konsep dasar penentuan

mekanisme pusat gempa berkembang dari konsep kopel ganda. Parameter bidang

sesar meliputi stike, dip dan slip dari bidang sesar.

Penentuan parameter bidang sesar dapat dilakukan dengan berbagai cara,

antara lain dengan menggunakan polarisasi gerakan awal gelombang P. Pola

polarisasi gelombang P yang berupa kompresi (tekanan) dan dilatasi (tarikan)

mengakibatkan ruang disekitar episenter gempa (hipocenter), yang dimisalkan

suatu bola, dapat dibagi menjadi empat kuadran yang dipisahkan oleh dua buah

bidang nodal yang membentuk suatu mekanisme gempa.


32/69

Gambar 15. Gerakan awal gelombang P pada stasiun pencatat gempa yang dipengaruhi oleh gayacompresi dan dilatasi.

2.6 SESAR ( FAULT)

Sesar adalah suatu rekahan pada batuan dan bagian-bagian yang dipisahkan

oleh rekahan tersebut bergerak satu sama lain. Sesar dapat mempunyai ukuran

hingga ratusan kilometer. Mekanisme gempabumi umumnya diakibatkan oleh

deformasi batuan akibat adanya aktivitas dari sesar.

2.6.1 Parameter Bidang Sesar

Orientasi bidang sesar ditentukan oleh parameter bidang sesar yang terdiri

atas:

a)strike (), adalah sudut yang dibentuk oleh jurus sesar dengan arah utara.

Strike diukur dari arah utara ke timur / searah jarum jam hingga jurus

patahan (0360).

b)dip (), adalah sudut yang dibentuk oleh bidang sesar dengan bidang

horizontal, dan diukur pada bidang vertikal yang arahnya tegak lurus jurus

patahan (090).

c)Rake atau Slip (), adalah sudut pergerakan hanging-wall terhadap strike (-

180180), Rake berharga positif untuk sesar naik dan negatif untuk

sesar turun.


33/69

Gambar 16. Orientasi bidang patahan

2.6.2 Jenis-jenis sesar

Berdasarkan gaya penyebabnya, sesar dapat dibagi menjadi:

1)Sesar Mendatar (Stike slip fault), yaitu sesar dengan blok bergerak relatif

mendatar / horizontal satu sama lainnya. Tipe ini dibagi menjadi dua,

yaitu:

a)Sesar mendatar menganan (right lateral-strike slip fault), arah gerakan

sesar mendatar searah jarum jam.

b)Sesar mendatar mengiri (left lateral-strike slip fault), arah gerakan sesar

mendatar berlawanan arah jarum jam.

2)Sesar tidak mendatar, yaitu sesar dengan blok bergerak relatif vertikal atau

miring. Tipe ini dibagi menjadi dua, yaitu:

a)Sesar Naik(Trust fault atauReverse fault), yaitu sesar dengan pergerakan

hanging wallbergerak relatif naik terhadapfootwall.

b)Sesar Turun(Normal fault), yaitu sesar dengan pergerakan hanging wall

bergerak relatif turun terhadapfootwall.

c)Sesar Miring (Obliqeu Fault), yaitu sesar dengan pergerakan blok

vertikal yang diiringi dengan gerakan horizontal.


34/69

Gambar 17. Jenis-jenis sesar


35/69


36/69

BAB III

DATA DAN METODE PENGOLAHAN

3.1 DATA

Dalam pengolahan ini penulis menggunakan data gempa utama Bengkulu

tanggal 12 September 2007 serta data gempa susulan sebanyak 5 data dengan

klasifikasi batasan antara 05LS - 90105BT, magnitude 5.5 SR,

(PGN, 2007). Parameter gempa-gempa tersebut dapat dilihat pada tabel berikut:

No TanggalOrigin Time

(GMT)Epicenter Depth Magnitude

1 12/09/2007 11:10:23 4.67 LS - 101.13 BT 10 7.9

2 12/09/2007 23:49:04 2.88 LS - 100.43 BT 24 7.7

3 13/09/2007 16:08:53 4.49 LS - 101.01 BT 10 5.7

4 14/09/2007 6:01:31 4.26 LS - 100.88 BT 10 6.9

5 15/09/2007 14:45:29 2.91 LS - 100.82 BT 10 5.9

6 19/09/2007 07:27:53 2.70 LS - 100.82 BT 26 6.4

Data yang diperlukan dalam pengolahan ini yaitu data arah gerakan awal

dari gelombang P untuk komponen Z (komponen vertikal) yang tercatat pada

setiap stasiun gempabumi.

Data yang akurat adalah data yang berasal dari stasiun yang berkualitas serta

posisi stasiun harus melingkari sumber gempa tersebut, sehingga akan

memberikan gambaran yang mendekati keadaan sebenarnya yang terjadi di

sumber gempa.

Penentuan jenis dan arah bidang sesar dengan hanya berdasarkan

mekanisme fokal belum cukup. Perlu adanya penyesuaian dengan data geologi,

dan kondisi tektonik setempat, sehingga akan diperoleh jenis dan arah bidang

nodal yang sesuai dengan garis-garis struktur sebenarnya di daerah kegempaan

tersebut.

Data yang dipakai dalam penulisan ini bersumber dari 4 sumber data yaitu

meliputi Pusat Gempa Nasional (PGN), Internasional Seismology Center (ISC),

United State Geological Service (USGS) dan Harvard.


37/69

3.2 METODE PENGOLAHAN

Metoda pengolahan berdasarkan impuls pertama gelombang primer (P) yang

berupa pembacaan jejak pertama gelombang primer yaitu kompresi/naik (C) atau

dilatasi/turun (D) dari setiap stasiun pencatat gempa.

Dalam mengeplot titik kompresi maupun dilatasi pada bola fokus

membutuhkan input data yang berupa azimuth stasiun dari sumber gempa dan

sudut keberangkatan sinar / ih (take off angle).

Azimuth diukur searah jarum jam dengan arah utara sebagai 0. Sedangkan

sudut keberangkatan sinar diukur dari arah vertikal sampai arah sinar. Apabila

pengolahan dilakukan dengan Program FOCAL, harga azimuth stasiun dan sudut

keberangkatan sinar dari masing-masing stasiun dapat diketahui dengan

mejalankan Perintah (Command) AZMTAK. Nilai dari sudut ih dihasilkan dari

Perintah RITSEMA. Hasil dari RITSEMA adalah berupa grafik sudut ihterhadap

jarak stasiun dari sumber gempa.

3.2.1 Pengolahan dengan Program FOCAL

Input data yang dibutuhkan dalam Program FOCAL yaitu koordinat pusat

gempa (lintang dan bujur), kedalaman sumber gempa, dan jumlah data yang

dipakai atau jumlah stasiun yang mencatat gelombang gempa. Pada program ini,

pengeplotan koordinat stasiun dilakukan dari hasil perhitungan azimuth dan take

off angle yang telah didapat dari perintah program AZMTAK.

Berikut ini adalah langkah-langkah pengoperasian Program FOCAL :

1)Ambil data polaritas gelombang P pada setiap event gempa yang terekam

dari GFZ. Buka notepad untuk membuat file data. Ketik lintang, bujur,

kedalaman, dan jumlah stasiun.2)Kemudian ketik kode stasiun dan polaritas polaritas gelombang P yang

tercatat pada event gempa yang dimaksud. Ketik 1 untuk pola gelombang

kompresi (naik) dan -1 untuk pola gelombang dilatasi (turun). Simpan

nama file (Nama File.Dat).

3)Buka program AZMTAK.exe untuk menentukan azimuth dan take off

angle dari masing-masing stasiun.


38/69

Masukkan nama input data, nama stasiun, nama file output

(Nama File.Out). Hasil dari program ini dijadikan sebagai input untuk

program PINV maupun PMAN.

4)Buka program PINV.exe, untuk untuk penentuan bidang nodal secara

otomatis. Masukkan nama file output yang sesuai dengan file ouput

program AZMTAK.

5)Untuk penentuan bidang nodal secara manual, buka program PMAN.exe

atau klik pada bagian dalam dari diagram bola fokus hasil dari program

PINV. Penentuan bidang nodal yang baik dapat dilihat dari data yang tidak

konsisten (inconsistent data) yang mendekati nol.

Untuk mempermudah dalam pengolahan data, dapat dilihat pada diagram

flow chart berikut ini.

Gambar 18. Diagram Flow Chart Pengolahan Data


39/69


40/69

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 ANALISA BOLA FOKUS

Setelah dilakukan pengolahan dengan menggunakan program fokal, akan

didapatkan hasil berupa bola fokus. Dalam menginterpretasikan bola fokus perlu

diingat bahwa sumbu pressure (P) dan tension (T) menyatakan arah dari gaya

yang bekerja di hipocenter, sementara gelombang P compresi dan dilatasi

merupakan arah dan gerakan menuju stasiun. Sumbu P diletakkan pada suatukuadran dilatasi (daerah yang tidak diarsir/putih) dan sumbu T pada suatu kuadran

kompresi (daerah yang diarsir).

Cara untuk menganalisa suatu gempabumi berpola sesar normal, sesar naik

atau strike slip adalah :

1)Jika pusat diagram (hipocenter) berada di dalam kuadran kompresi

(daerah yang diarsir), atau sumbu T terletak satu kuadran dengan fokus,

maka diinterpretasikan sebagai gempabumi berpola,

sesar naik (thrust fault).

2)Jika pusat diagram (hipocenter) berada di dalam kuadran dilatasi

(daerah yang tidak diarsir/putih), atau sumbu P terletak satu kuadran

dengan fokus, maka diinterpretasikan sebagai gempabumi berpola,

sesar turun (normal fault).

3)Jika pusat diagram (hipocenter) berada atau dekat dua garis nodal, maka

disebut mekanisme strike slip.

Dalam pengukuran sudut rake/slip () bernilai negatif (-) untuk sesar

turun/normal yang menandakan bahwa blok hanging wall bergerak ke bawah

terhadap footwall.

Sudut rake/slip () bernilai positif (+) untuk sesar naik/thrustmenandakan

bahwa blok hanging wall bergerak ke atas terhadap footwall.

Sedangkan harga sudut rake yang mendekati atau sama dengan 0atau 180

menandakan bahwa gempabumi tersebut berpolastrike slip .


41/69

Gambar 19. Diagram proyeksi stereographic menentukan mekanisme gempa

4.2 PEMBAHASAN

Gempabumi utama yang terjadi di Bengkulu tanggal 12 September 2007jam 18:10:23 WIB, dengan magnitude 7.9 SR. Epicenter berada pada 4.67 LS

101.13BT atau 195 km barat daya Bengkulu, pada kedalaman 10 km. Stasiun

pencatat gempabumi yang mencatat peristiwa tersebut sebanyak 28 buah yang

terdiri dari 13 stasiun nasional dan 15 stasiun Internasional (lampiran 1). Arah

gerakan pertama gelombang P, azimuth, dan take off angle tiap-tiap stasiun

pencatat seperti pada (lampiran 1). Berdasarkan mekanisme fokal diperoleh dua

bidang nodal plane (gambar 19) yang masing-masing nodal plane memiliki

parameter bidang sesar berupa strike, dip dan slip. Untuk bidang nodal yang

pertama arah strike 334, dip 10 dan slip 122 artinya jika berdasarkan

parameter-parameter bidang sesar tersebut, maka bidang sesar yang terjadi adalah

sesar naik (thrust fault) dengan arah gerakan ke arah barat laut. Sedangkan untuk

bidang nodal yang kedua mempunyai arah strike 121, dip 82 dan slip 85.

Berdasarkan parameternya, maka bidang sesar yang terjadi adalah sesar naik

(thrust fault).


42/69

Gambar 20. Hasil solusi fokal mekanisme untuk gempa utama Bengkulu

tanggal 12-09-2007, Origin time11:10:23 GMT dan Magnitude 7.9 SR

Jika diamati dari peta distribusi pergerakan gempa, gempabumi Bengkulu,

peristiwanya terjadi di lautan yaitu di sekitar zone subduksi di sebelah barat pulau

Sumatera. Zona subduksi ini terjadi akibat dari pertemuan Lempeng Indo-

Australia yang bergerak relative ke arah utara dan bertumbukan dengan Lempeng

Eurasia, sehingga menyebabkan patahan-patahan disekitarnya memiliki

kecenderungan bergerak ke arah barat daya. Kemudian berdasarkan hasil

penelitian diketahui juga bahwa patahan gempabumi Bengkulu tersebut

menimbulkan tsunami yang kecil karena patahannya landai (memiliki dip yang

kecil) dengan kedalaman lautnya sangatlah dangkal yaitu kurang dari 1500m, hal

ini dibuktikan dengan adanya barisan kepulauan di utara sumber gempa

Kepulauan Mentawai dan Pulau Enggano di selatan (Irwan Meilano, 2007). Jadi,

berdasarkan kondisi geologis dan fakta-fakta di lapangan tersebut nodal plane

yang dipilih adalah nodal plane dengan dip yang terkecil yaitu dengan arah strike

334, dip 10 dan slip 122 dengan jenis sesarnya naik (thrust fault) dan bergerak

ke arah barat laut.


43/69

4.3 HASIL PENGEPLOTAN GEMPABUMI SUSULAN

Gempa susulan (after shock) yang terjadi sebanyak 4650 dalam kurun waktu

1 bulan, 5 diantaranya dirasakan dengan skala III IV MMI, dengan magnitude

masing-masing 7.7 SR, 5.7 SR, 6.9 SR, 5.9 SR dan 6.4 SR. Seperti pada gambar

terlihat bahwa hasil solusi fokal mekanisme untuk gempa susulan mempunyai

parameter bidang sesar yang hampir sama dengan gempa utama, dengan arah

strike antara 318-328, dip antara 10-16 dan slip antara 105-123 dengan jenis

sesar naik (thrust fault). Hasil pengeplotan gempa susulan sebagai berikut:

Gambar 21. Hasil solusi fokal mekanisme untuk gempa susulan Bengkulu


Stasiun yang mencatat gempa tersebut sebanyak 19 stasiun yang terdiri dari

10 stasiun nasional dan 9 stasiun Internasional (lampiran 1). Arah awal gerakan

pertama gelombang P, azimuth, dan take off angle tiap-tiap stasiun pencatat

seperti pada (lampiran 1). Berdasarkan analisa mekanisme fokal, nodal plane yang

dipilih adalah nodal plane 1 dengan strike 326, dip 12 dan rake 108.


44/69




8 stasiun nasional dan 19 stasiun Internasional (lampiran 1). Berdasarkan analisa

mekanisme fokal, nodal plane yang dipilih adalah nodal plane 1 dengan strike

334, dip 16 dan rake 117.








45/69














46/69

Gambar 26. Peta distribusi pergerakan gempa

4.4 PERBANDINGAN ANTARA HASIL ANALISA DENGAN HASIL

DARI USGS DAN HARVARD

Jika hasil pengolahan dibandingkan dengan hasil dari USGS dan Harvard,

ternyata dari keenam data yang diolah memiliki hasil yang hampir sama untuk

nilai strike, dip dan rake. Kecuali untuk data tanggal 15/9/2007 dimana USGS

tidak mengeluarkan data hasil mekanisme fokalnya, tetapi untuk data dari Harvard

tetap memiliki hasil yang hampir sama dengan analisa penulis. Hasil

perbandingan parameter yang didapat adalah nilai strike antara 305-308, dipantara 5-30 dan rake/slip antara 90-123. Untuk lebih jelas perbandingannya

dapat dilihat pada table berikut ini.


47/69

1)Gempabumi utama tanggal 12/9/2007 dengan origin time11:10:23 GMT

Strike Dip Rake Strike Dip Rake

Analisa 334 10 122 121 82 85

USGS 327 12 114 123 79 85Harvard

NP 1

327 12 114

NP 2

123 79 85

2)Gempabumi susulan tanggal 12/9/2007 dengan origin time 23:49:04 GMT


Analisa 326 12 108 127 78 86

USGS 315 15 90 135 75 90

Harvard

NP 1

319 19 105

NP 2

123 71 85



Analisa 334 16 117 127 76 83

USGS 305 25 90 125 65 90

Harvard

NP 1

323 27 108

NP 2

123 64 81



Analisa 318 10 113 115 80 86USGS 305 5 90 125 85 90

Harvard

NP 1

327 19 114

NP 2

122 73 82



Analisa 321 15 105 126 76 86

USGS - - - - - -

Harvard

NP 1

316 30 99

NP 2

125 60 85



Analisa 338 16 123 125 77 81

USGS 352 29 129 129 68 71

Harvard

NP 1

327 26 107

NP 2

128 65 82


48/69

BAB V

PENUTUP

5 KESIMPULAN

Dari hasil analisa solusi mekanisme pusat gempabumi di dapat kesimpulan

sebagai berikut:

Penentuan mekanisme pusat gempabumi Bengkulu tanggal 12 September

2007 jenis sesar atau patahannya adalah Thrust Fault.

Parameter bidang sesar yang ditimbulkan oleh sumber gempa utamaBengkulu pada tanggal 12 September 2007:

Nodal Plane 1: Strike 334 Dip 10 Rake 122

Nodal Plane 2: Strike 121 Dip 82 Rake 85

Nodal plane yang dipilih adalah nodal plane 1 karena memiliki posisi

nodal plane yang sesuai dengan tipe pergerakan lempeng di daerah

setempat dan dipilih dip yang kecil.

Sesuai dengan hasil pengeplotan data gempa utama dan susulan di dapat

bahwa, gempabumi Bengkulu terletak pada daerah subduksi di sebelah

barat daya Bengkulu dan patahannya bergerak ke barat laut sesuai dengan

pergerakan lempeng Indo-Australia. Dengan jenis patahan gempabumi

susulan yang sama dengan gempa utama yaitu thrust fault.

Berdasarkan hasil perbandingan parameter bidang sesar antara analisa

penulis dengan hasil dari Harvard dan USGS, didapatkan hasil parameter

yang saling mendekati dengan nilai strike antara 305-308, dip antara

5-30 dan rake/slip antara 90-123.


49/69


50/69

DAFTAR ACUAN

[1] Bullen, K. E. (1965) and B. Bolt (1988).An Introduction to the Theory of

Seismology, Fourth Edition, Cambridge University Press, Cambridge,

New York, New Rochelle, Melbourne, Sydney

[2] Honda. (1957). The Mechanism of The Earthquakes, Sci. Report, Tohoku

Earthquake mechanism and seismic waves, Geophysical Institude, Faculty

of Science, Tokyo University

[3] Karyadi,Arief.(2002).Penentuan Pola Sesar Gempabumi Bengkulu 4

Juni 2000. Tugas akhir,DIII,Akademi Meteorologi dan Geofisika.

Jakarta

[4] Meilano, Irwan. (2007), Kenapa Gempa 7.9 SR Tidak Memunculkan

Tsunami Dahsyat?. Universitas Nagoya. Jepang

[5] Pusat Gempa Nasional. (2007),Buletin Meteorologi dan Geofisika,

September 2007. BMG. Jakarta

[6] Rasmid. (2006), Identifikasi Mekanisme Sumber Gempabumi di

Selatan Pulau Jawa. Skripsi,S1,Universitas indonesia. Jakarta

[7] Suetsugu, Daisuke. (1998).Source Mechanism Practice, EarthquakeInformation Division, IISE. Jepang

[8] Wessel Paul., And Smith., Walter.,H.,F.(2004),The Generic Mapping

Tools GMT version 4.2 Technical Reference and CookBook.


51/69

DAFTAR PUSTAKA

Ibrahim, Gunawan, Dan Subardjo, Pengetahuan Seismologi,Badan Meteorologi

Dan Geofisika.

Lay, Thorne and Wallace, Terry C, 1995, Modern Global Seismology, London:

Academic Press United.

Santoso, Djoko, 2002, Pengantar Teknik Geofisika, Bandung: ITB.

S. Stein and M. Wysession,1999 An Introduction to Seismology, Earthquakes,

and Earth Structure, America:American geophisical union

Suhardjono, Dan Pribadi,Sugeng, 2006, Karya tulis, Pemanfaatan Informasi

Gempabumi Dalam Kaitan Dengan Penanggulangan Bencana, Studi

kasus gempa Yogyakarta 27 mei 2006.

Sulaiman, Ismail, 1989, Pendahuluan Seismologi I, Jakarta: Badan Diklat

Meteorologi dan Geofisika.


52/69


53/69

Lampiran 1

Table 1. Stasiun pencatat gempa utama Bengkulu.

Tanggal 12-09-2007, Origin time 11:10:23 GMT dan Magnitudo 7.9 SR

Stasiun Arah Awal Glb. P Take off Angle Azimuth

PPI 1.00 65.72 347.06

SMKI 1.00 52.85 74.81

SWJI 1.00 59.70 105.82

KLI 1.00 66.42 89.53

SBJI 1.00 65.54 104.58

PPBI 1.00 65.10 60.19

TNG 1.00 65.18 103.87

SKJI 1.00 65.03 112.47

DBJI 1.00 65.00 107.44

LEM 1.00 64.07 107.51

JCJI 1.00 63.55 105.29

CLJI 1.00 62.46 110.70

BSI 1.00 58.26 329.32

KMMI 1.00 57.56 100.31

BBKI 1.00 56.57 84.43

KMBO -1.00 23.99 271.11

MALT 1.00 21.50 312.64LBTB -1.00 20.75 245.55

SUR -1.00 19.64 238.13

WRAB 1.00 32.01 117.87

CTAO 1.00 29.51 113.17

GUMO 1.00 29.34 66.38

LSZ -1.00 21.44 255.60

MBWA 1.00 18.57 291.96

NWAO -1.00 33.32 154.00

TATO 1.00 31.97 32.42ULN 1.00 27.53 4.77

KSM 1.00 59.45 54.75


54/69

Table 2. Stasiun pencatat gempa susulan Bengkulu.



TNG 1.00 74.43 119.59

SKJI 1.00 73.75 125.25

DBJI 1.00 73.89 121.69

LEM 1.00 72.36 120.26

JCJI 1.00 71.55 117.76

KSM 1.00 68.79 68.87

PBKI 1.00 67.81 91.27

SWJI 1.00 65.96 114.63BBKI 1.00 62.66 94.09

SMKI 1.00 58.60 83.45

MBWA 1.00 21.04 291.79

TATO 1.00 35.70 35.91

WRAB 1.00 34.80 119.95

CTAO 1.00 31.92 114.79

MALT 1.00 24.38 312.41

KMBO -1.00 26.80 270.01

NWAO -1.00 35.70 153.96

LSZ -1.00 23.69 254.84

SUR -1.00 21.43 237.72


55/69




PPI 1.00 81.82 343.55

TNG 1.00 77.03 116.86

JCJI 1.00 74.01 115.27

KSM 1.00 69.79 61.59

PBKI 1.00 69.58 86.10

SWJI 1.00 68.24 112.54

BBKI 1.00 64.62 90.38

SMKI 1.00 60.12 79.66MBWA 1.00 20.52 291.80

TATO 1.00 35.66 33.69

WRAB 1.00 35.13 119.52

CTAO 1.00 32.35 114.36

MALT 1.00 23.91 312.33

KMBO -1.00 26.41 270.43

NWAO -1.00 36.24 154.80

LSZ -1.00 23.46 255.17

SUR -1.00 21.26 237.91


56/69




KSI 1.00 78.61 54.33

PPI 1.00 72.78 350.10

KLI 1.00 73.31 92.80

PMBI 1.00 73.01 64.30

RGRI 1.00 72.58 15.62

SBJI 1.00 71.86 106.06

PPBI 1.00 71.37 63.48TNG 1.00 71.25 105.25

SKJI 1.00 71.01 113.33

DBJI 1.00 70.98 108.58

LEM 1.00 69.82 108.50

JCJI 1.00 68.94 106.29

KSM 1.00 64.03 56.48

PBKI 1.00 64.44 79.75

SWJI 1.00 64.05 106.49

BBKI 1.00 60.33 85.41

SMKI 1.00 56.07 75.75

MBWA 1.00 19.54 291.97

TATO 1.00 33.66 32.93

WRAB 1.00 33.60 117.97

CTAO 1.00 30.95 113.27

MALT 1.00 22.65 312.67

KMBO -1.00 25.28 271.04

NWAO -1.00 34.95 153.77

LSZ -1.00 22.55 255.54


57/69




PPI 1.00 72.13 346.85

KLI 1.00 69.81 114.65

SBJI 1.00 68.21 120.56

JCJI 1.00 65.55 116.81

KSM 1.00 62.81 64.08

PBKI 1.00 62.43 88.16

BBKI 1.00 58.46 91.88

MBWA 1.00 19.36 291.78

TATO 1.00 33.29 34.33

WRAB 1.00 32.68 119.79

CTAO 1.00 30.11 114.58

MALT 1.00 22.53 312.32

KMBO -1.00 24.81 270.27

NWAO -1.00 33.61 154.68

LSZ -1.00 22.02 255.06


58/69

Table 6. Stasiun pencatat gempa susulan Bengkulu.Tanggal 19-09-2007, Origin time 07:27:53 GMT dan Magnitudo 6.4 SR


BSI 1.00 65.71 326.88

KMMI 1.00 60.91 107.45

PPI 1.00 76.60 350.42

SBJI 1.00 71.35 120.19

BBKI 1.00 60.38 92.10

SUR -1.00 20.51 237.83

CTAO 1.00 30.87 114.57

GUMO 1.00 31.05 68.23

MBWA 1.00 19.92 291.79

NWAO -1.00 34.49 154.49

TATO 1.00 34.19 34.61

ULN 1.00 29.68 5.39

KSM 1.00 65.25 64.81

WRAB 1.00 33.54 119.75

KMBO -1.00 25.52 270.25

MALT 1.00 23.16 312.35


59/69

Table 7. Stasiun pencatat gempa di Indonesia tahun 2007


60/69

Lampiran 2

SOP FOCAL MECHANISM

1. Ambil Data Polaritas gelombang P pada setiap event gempa yang terekam

dari GFZ.

Buka notepad untuk membuat file data. Kemudian ketik:

Latitude Longitude Depth Jumlah Stasiun (cukup nilainya saja). Misal;

-6.68 105.12 48.0 21

Tuliskan Nama Stasiun dan polaritas gelombang P yang tercatat pada

event gempa yang dimaksud; Polaritas gelombang P dapat berbentuk

kompresi (1) / Dilatasi (-1)

Save Nama File.Dat (Contoh : Ciamis.Dat)

2. Buka Program AZMTAK.exe


61/69

Masukkan Nama Input File.Dat (Contoh : Ciamis.Dat)

Masukkan Nama Stasiun (Contoh : Jogja.Sta)

Ketik Nama file Output; File.Out (Contoh : Ciamis.Out)

ENTER

3. Buka Program PINV.exe

Masukkan Nama file output yang diinginkan; File .Out (Contoh :

Ciamis.Out)

ENTER

Keluaran dari program PINV.EXE akan menghasilkan bidang bola yang

terdapat kumpulan polaritas awal gelombang P. Selanjutnya kita tentukan

2 (dua) buah bidang nodal yang memisahkan antara bidang kompresi

dengan bidang dilatasi. Penentuan bidang nodal yang tepat dapat

ditentukan dengan melihat nilai data inkonsisten (inconsistency data) yang

mendekati 0 (nol).

HASIL OTOMATIS FOCAL MECHANISM

Menyimpan dalam format pdf (membuat focal mechanism secara manual)

4. Buka Program PMAN.exe


62/69

Tentukan bidang nodal pada bola fokus yang terbentuk secara manual

dengan cara memisahkan polaritas awal gelompang P

EXIT

5. Buka Command Prompt

Masuk Ke Directori C

Ketik CD Focal

Ketik Set Gdev = Ps

Ketik Pman

Masukkan Input Polarity Data File Name (Contoh : Ciamis.Out)

Kemudian Buat Focalnya

Exit

6. BUKA G.PS

Kemudian Close


63/69

7. Buka G.PDF

Secara Otomatis Hasil focal mechanism akan keluar DI G.PDF

KEMUDIAN RENAME DENGAN NAMA FILENYA

8. Langkah terakhir, lakukan analisis jenis sesar pada event gempa tersebut.


64/69

Lampiran 3

Seismogram untuk gempa utama Bengkulu 120907, magnitude 7.9 SR


65/69

Seismogram untuk gempa susulan Bengkulu 130907, magnitude 5.7 SR



66/69


67/69




68/69


69/69

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap : Dwi Karyadi Priyanto

Tempat/Tanggal Lahir : Ambon, 01 Desember 1986

Alamat : Jl. Raya Tuban Komplek Meteo Timur No 7

Tuban Badung Bali 80361

Jenis Kelamin : Laki-laki

Agama : Islam

E-mail : [email protected]

Riwayat Pendidikan :

1. SD Negeri No 6 Tuban, Bali, dari tahun 1993 1999;

2. SLTP Negeri 1 Kuta, Bali, dari tahun 1999 2002;

3 SMU N i 4 D B li d i h 2002 2005

ta dwi karyadi p

Documents