PICKING DATA MIKROSEISMIK

Transkripsi

1 PICKING DATA MIKROSEISMIK Oleh: IDA AYU IRENA HERAWATI, MUTHI A JAMILATUZZUHRIYA MAHYA, DEVIYANTI ARYANI MARYAM, SHIFT: KAMIS,.-5. ASISTEN : THOMAS PANJI ROY SANDI 55 LABORATORIUM SEISMOLOGI, PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA, INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2 PICKING DATA MIKROSEISMIK IDA AYU IRENA HERAWATI, MUTHI A JAMILATUZZUHRIYA MAHYA, DEVIYANTI ARYANI MARYAM, LABORATORIUM SEISMOLOGI, PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA, INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG ABSTRAK Picking data microseismic adalah proses penentuan waktu tiba gelombang P, S dan amplitudo gelombang seismik. Gelombang microseismic adalah gelombang seismic dengan magnitudo rendah. Magnitudo gelombang sangat bergantung dari amplitudonya. Oleh karena itu setelah melakukan picking amplitudo, magnitudo gempa dapat ditentukan. Besar amplitudo gelombang akan lebih jelas teramati pada seismogram komponen Z. Hiposenter adalah pusat gempa di dalam bumi. Hiposenter dapat ditentukan dengan mengetahui waktu kejadian gempa, waktu tiba gelombang P dan S, serta kecepatan gelombang. Waktu datang gelombang P akan lebih jelas teramati pada komponen Z dan waktu datang gelombang S lebih jelas teramati pada komponen N-S dan E-W. Waktu kejadan gempa dapat ditentukan dengan diagram Wadati. Diagram Wadati adalah diagram antara waktu tiba gelombang P dan selisih waktu datang gelombang S dengan gelombang P. Karena pada hiposenter gelombang P dan gelombang S ditransmisikan pada waktu yang sama, maka waktu kejadian gempa dapat ditentukan dengan mencari nilai waktu gelombang P saat selisih waktu gelombang S dengan gelombang P adalah nol. ABSTRACT Microseismic data picking is the process of determining the arrival time of the P and S wave, and the amplitude of the seismic waves. Microseismic wave is a seismic wave with low magnitude. Earthquake magnitude is highly dependent on the wave amplitude. Therefore after picking amplitude, earthquake magnitude can be determined. The amplitude of the wave will be more clearly observed in the Z component seismograms. Hypocenter is the center of earthquake in the earth. Hypocenter can be determined by knowing the event time, the arrival time of P and S waves, and wave speed. The time of the P arrival will be more clearly observed in the Z component and the S wave in the NS and EW components. Event time can be determined by Wadati diagram. Wadati diagram is the diagram between the arrival time of the P wave and S wave time difference with the arrival time of P wave. At the hypocenter, P waves and S waves are transmitted at the same time, so the time of the earthquake can be determined by finding the value of the time of P wave when the difference between P waves S waves time arrival is zero.

3 PENDAHULUAN Praktikum ini difokuskan untuk Ketika terjadi gempa seperti gempa menganalisis waktu tiba gelombang P dan berskala lokal karena adanya pergerakan di gelombang S serta puncak amplitudo bawah tertinggi pada komponen z pada data permukaan bermagnitudo rendah, bumi yang maka stasiun mikroseismik. merekam data tersebut. Untuk dapat mengetahui informasi yang lebih lengkap seperti waktu terjadinya gempa (origin time), lokasi sumber dan Picking waktu tiba gelombang P magnitudo, maka data seimik tersebut dan S perlu dilakukan untuk dapat perlu diolah. Dalam pengolahan data menetukan lokasi hiposenter karena gempa mikroseismik, dilakukan itu terjadi di bawah permukaan, dan pertama sekali adalah picking waktu tiba diketahui melalui getaran yang dirasakan (arrival time) gelombang P, gelombang S atau di rekam oleh alat (seismograf) di atas dan amplitude tertinggi. Picking waktu tiba permukaan. Karena lokasinya tidak bisa gelombang P dan S ini merupakan kita lihat langsung dengan menentukan pekerjaan pertama sebelum menentukan waktu tiba gelombang di permukaan (pada lokasi sumber gempa. Selain terdapat alat perekam) ditambah dengan informasi picking waktu tiba gelombang P dan S, kecepatan gelombang tersebut merambat untuk menentukan besarnya energi seismik serta berbagai informasi dan asumsi lain, yang dipancarkan suatu sumber gempa maka jarak dari alat perekam/seismograf (Magnitdo), maka diperlukan picking peak (selanjutnya akan kita sebut stasiun saja amplitudo. untuk mudahnya) ke sumber gempa dapat yang gempa, LATAR BELAKANG perlu Adapun tujuan praktikum kali ini yaitu : diperkirakan. Kemudian dengan memanfaatkan informasi jarak beberapa stasiun terhadap sumber gempa ini, maka Dapat menentukan fasa gelombang posisi sumber gempa dapat diperkirakan. (P dan S) pada seismogram dan Selain posisi sumber gempa, dengan menetukan waktu tiba gelombang melakukan picking peak amplitude kita tersebut pada data mikroseismik Dapat melakukan picking dapat mengetahui besarnya energy yang amplitudo untuk penentuan nilai magnitudo dipancarkan oleh sumber gempa.

4 TEORI DASAR namun mengidentifikasi gelombang S I. Mikroseismik cukup sulit, karena fluktuasi terjadinya Mikroseismik adalah gelombang gelombang S tidak sejelas pada gelombang seismik mikro yang diakibatkan oleh P. Selain picking dan ts, Picking peak adanya pergerakan di bawah permukaan amplitudo dalam komponen vertikal juga bumi dengan magnitudo rendah hampir perlu dilakukan untuk bisa menentukan tidak terasakan di permukaan dan sifat besaran magnitudo dari sumber gempa, kejadianya lokal. Karena tempat kejadian caranya dengan melihat amplitude terbesar sumber gelombang mikroseismik adalah pada komponen z. lokal, maka perbedaan waktu tempuh gelombang P dan S tidak akan terlalu lama III. Magnitudo antara.-. detik dengan durasi kurang Magnitudo gempa adalah sebuah dari detik. Contoh pergerakan yang besaran yang menyatakan besarnya energi dapat dikategorikan sebagai gelombang seismik yang dipancarkan oleh sumber seismik mikro adalah pergerakan rekahan, gempa. Besaran ini akan berharga sma, proses injeksi fluida, aktivitas pemboran, meskipun dihitung dari tempat yang migrasi fluida, dll.. berbeda. Skala yang kerap digunakan untuk menyatakan magnitudo gempa ini II. Picking, ts, dan O-P max adalah Skala Penetuan waktu tiba gelombang gempa (Picking) adalah pekerjaan pertama yang harus dilakukan sebelum lokasi gempa dapat ditentukan. Picking data dilakukan untuk menentukan waktu tiba gelombang P dan S. Picking waktu tiba gelombang P, biasa terlihat pada menggunakan formula berikut: M=logaT+f(Δ,h)+CS+CR dimana (n atau e). Gelombang P muncul pertama kali dan dapat terlihat jelas ketika terjadi fluktuasi noise. magnitudo, a adalah gerakan T adalah periode gelombang Δ adalah jarak pusat gempa atau episenter Sedangkan gelombang S muncul setelah gelombang P, tanah (dalam mikrometer) yang lebih besar (amplitude lebih besar) dibandingkan M adalah amplitudo picking waktu tiba gelombang S pada horizontal Scale). Secara umum, magnitudo dapat dihitung komponen vertikal (z), sedangkan untuk komponen Richter (Richter h adalah kedalaman gempa

5 CS CR adalah faktor koreksi yang bergantung pada kondisi lokal & regional daerahnya I. PENGOLAHAN DATA Seismogram pada stasiun pertama Langkah Pengerjaan A. Menampilkan Seismogram dari dalam gambar diatas setelah semua stasiun. Untuk tampilan difilter: seisgram fokus pada satu stasiun dapat dilakukan zooming C. Mengurutkan stasiun berdasarkan kemunculan fasa gelombang P yang dapat dilihat dari fasa gelombang yang menonjol pertama kali sampai terakhir kali B. Melakukan filter data dengan cara : Mengklik Remove Mean-IntegrateFilter-Butterworth kemudian mengubah nilai pada low dan high frequency. Tujuan dilakukan filter ini adalah agar gelombang yang akan dilakukan picking terlihat lebih jelas atau dengan kata lain vibrasi gelombang sebelum onset gelombang P sudah terlihat clean. Seismogram pada stasiun pertama dalam gambar diatas sebelum difilter: agar dapat mengontrol trend dimana waktu tiba gelombang akan

6 mudah untuk dipicking. E. Melakukan picking waktu tiba gelombang S. Selisih waktu tiba gelombang S terhadap gelombang P semakin besar pada stasiun yang waktu tiba gelompang P nya semakin lambat. Note : a. Nilai ts- akan semakin besar pada stasiun yang makin lambat waktu tiba gelombang Pnya. b. Pada umumnya fasa gelombang P lebih jelas pada komponen vertikal dan S pada komponen horizontal( NS dan EW). Tetapi pada kasus tertentu bisa terjadi hal sebaliknya. D. Melakukan picking waktu tiba gelombang P pada komponen vertikal di semua stasiun. Seharusnya waktu tiba gelombang P pada stasiun makin bawah semakin lambat waktu tibanya. F. Melakukan picking amplitudo maksimum pada komponen Z di setiap stasiun.

7 Folder Ev Stas ts t ent iun e ,5.,55 c langkah B) agar hasil picking 5.. e berupa amplitudo displacement b. Gunakan tombol O-p 5 5.., max untuk melakukan picking., e amplitudo maksimum G. Melihat waktu hasil picking pada 5.5.,.,5 e ,5.5,5 ca.5.,5., e..,, Note: a. Sebelum melakukan picking harus dilakukan Remove Mean dan Integrate(dilakukan pada file *.pick II. Event Berita Seismo Folder Stasiun e c5 e5 e e e ca ::5. ::5. ::5. :5. :5.5 ::.55 ::.5 Folder Event Stasiun e c5 e5 e e ca e ::5. ::5.5 ::5. ::5. ::5. ::. ::. A ( m) ::5.55 ::5.5 Folder ::.5 ::. Ev Stasi ::. ent un ::. nn_e ::. ts t A ( m) c ::5. ::.55 ::.5nn_e ::.5 ::. ::.nn_e ::.

8 nn_e. e :: ::...., nn_e ca :: ::.,5, ,. ::. e :: ca , ::.,5 e :: 5. 5., :: ::. 5,5 c5.5.5, 5.,55,, Folder 5 t Ev Stas ts A ent iun e ::5 ::5 c. ::.5 :: e 5 :: :: 5.. e :: :: e : :: : e. ::. ::.. ( m) e :: ::.5. Catatan: =waktu tiba gelombang P dalam (jam:menit:detik) ts=waktu tiba gelombang S dalam (jam:menit:detik) A=amplitudo displacement dalam mikrometer ANALISIS DAN PEMBAHASAN. Data waktu datang gelombang P dan S pada seismogram dapat digunakan untuk menentukan waktu kejadian gempa, dan lokasi kejadian gempa. Waktu kejadian gempa ditentukan dengan menggunakan diagram Folder Wadati dimana waktu kejadian gempa adalah Ev Stas ts ent iun e :: ::.. t A waktu disaat selisih waktu gelombang P dan ( m) gelombang S adalah nol. Hal ini sangat masuk. 5 akal karena pada saat kejadian gempa,. gelombang P dan S dipancarkan pada waktu

9 yang sama. Diagram Wadati menggunakan pendekatan regresi linier yang artinya mengabaikan adanya heterogenitas lapisan dan struktur geologi yang dilewati gelobang seismik. Namun untuk kasus gelombang mikroseismik, metode ini masih dapat digunakan untuk perkiraan lokasi hiposenter. Dalam rekaman seismogram, biasanya terdapat noise yang dapat mengurangi kualitas Event folder Gradien:. data. Oleh karena itu dilakukan filter pada seismogram dengan melakukan filter Butterworth dari frequensi - Hz. Data yang direkam oleh seismogram juga perlu diintegralkan satu kali dan dilakukan Remove Mean supaya amplitudonya terbaca dalam dimensi yang menyatakan panjang. Event folder Pada saat picking waktu datang geolmbang P dan S, delta (selisih waktu datang gelombang Gradien:. S dengan gelombang P) selalu bertambah untuk stasiun yang lebih jauh. Terlihat dari waktu datang gelombang P yang semakin membesar. Hal ini disebabkan karena kecepatan gelombang S yang lebih kecil dariada gelomabng P sehingga selisih waktu Event folder datangnya akan semakin besar untuk jarak Gradien:. yang semakin jauh. Hasil picking data dan gradien: Event folder Gradien:. Event folder 5 Gradien:.

10 Puspito, Kecepatan Nanang T., Gelombang Struktur Gempa dan Koreksi Stasiun Seismologi di Indonesia JMS Vol..No.,Oktober Event folder Gradien:. Ucapan Terima kasih Dalam penyelesaian laporan ini kami banyak mendapat bantuan dan perhatian yang tidak terhingga dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan KESIMPULAN ini kami menyampaikan terima kasih. Magnitudo gempa dapat ditentukan dengan kepada : mengetahui amplitudo yang terbaca pada seismogram sehingga besarnya sama di. Allah S.W.T atas rahmat dan karunia-nya seluruh bagian bumi.. Parameter penentu lokasi gempa adalah kami dapat menyelesaikan laporan ini waktu tiba gelombang P, waktu tiba. Kedua Orang Tua kami, karena telah gelombang S, kecepatan gelombang P, memberi dukungan moral, spiritual, dan kecepatan gelombang S, dan lokasi stasiunstasiun pencatat.. Waktu kejadian gempa dapat ditentukan dengan diagram Wadatti.. Noise data dapat dihilangkan dengan material kepada kami. Rachmantara Tri Chandi selaku Koordinator Asisten Praktikum Seismologi melakukan filter pada sinyal yang tercatat.. Thomas Panji dan Roy Sandi selaku asisten praktikum modul ini, yang sangat DAFTAR PUSTAKA membantu dan membimbing kami dalam Afnimar..Seismologi.Bandung: Penerbit ITB. Petunjuk praktikum dan pengerjaan laporan ini 5. Teman-teman Teknik Geofisika atas Pelaksanaan Seismologi / Praktikum dukungan dan informasi yang diberikan

11 untuk kelancaran penyelesaian praktikum ini