PENENTUAN HIPOSENTER GEMPABUMI DI WILAYAH PROVINSI ACEH PERIODE JANUARI Oleh ZULHAM SUGITO 1

Transkripsi

1 PENENTUAN HIPOSENTER GEMPABUMI DI WILAYAH PROVINSI ACEH PERIODE JANUARI 2018 Oleh ZULHAM SUGITO 1 1 PMG Stasiun Geofisika Mata Ie Banda Aceh Pendahuluan Aktifitas tektonik di Provinsi Aceh dipengaruhi oleh pergerakan lempeng di zona subduksi yang terletak sekitar 250 km di sebelah Barat Daya Pulau Sumatera, hal tersebut menjadi pembangkit gempabumi yang sering terjadi. Kejadian gempabumi di Provinsi Aceh sangat bervariasi pada tiap segmen daerah zona subduksi dan segmen sesar wilayah aceh, sehingga dapat diasosiasikan terhadap jumlah frekuensi kejadian gempabumi dengan tren aktifitas di zona seismotektonik wilayah tersebut. Data katalog yang presisi sangat dibutuhkan sebagai data referensi untuk merelokasi hiposenter gempabumi. Data waktu tiba gelombang yang digunakan dalam menentukan hiposenter adalah data katalog gempabumi BMKG-SeisComP3 periode 01 Januari 2018 sampai dengan 31 Januari 2018, dengan jumlah 40 event gempabumi dan fase gelompang P dan S yang terekam berjumlah 664 Phase. Wilayah kajian meliputi LU dan BT. Kajian penentuan relokasi gempabumi ini menggunakan metode Double-Difference (hypodd), dengan uji validasi hasil histogram residual waktu tempuh menggunakan model kecepatan 1-D Vp bawah permukaan IASP91. Algotritma Perbedaan Ganda (Double-Difference) Metode penentuan lokasi hiposenter dapat mengalami kekeliruan yang dipengaruhi oleh ketidaksesuaian dari struktur kecepatan lapisan yang digunakan. Jika jarak pisah hiposenter antara dua gempa memiliki jarak yang relatif kecil dibandingkan dengan jarak gempa terhadap stasiun dan panjang skala heterogenitas kecepatan, maka kedua gempa tersebut dapat memiliki lintasan gelombang yang sama di sepanjang hampir seluruh lintasan menuju stasiun pengukuran. Prinsip dasar perhitungan relokasi pada metode Double-Difference adalah membandingkan dua hiposenter yang berdekatan terhadap stasiun pencatat gempabumi, asumsi bahwa jarak kedua hiposenter tersebut harus lebih dekat dibandingkan dengan jarak antara hiposenter tersebut ke stasiun pencatat gempabumi. Hal ini dilakukan agar raypath dan waveform dari kedua hiposenter yang berpasangan dianggap mendekati sama. Perbedaan waktu tempuh dari kedua hiposenter dapat digunakan untuk mengetahui jarak kedua hiposenter ke stasiun pencatat, sehingga kesalahan model kecepatan bawah permukaan lebih kecil.

2 Residual Waktu Tempuh Pengujian validasi hasil sebelum dan setelah relokasi hiposenter dengan menggunakan hypodd untuk model kecepatan 1-D Vp IASP91 dapat dilihat dari nilai histogram. Berdasarkan hasil setelah direlokasi terjadi kenaikan frekuensi fase yang signifikan, sehingga keakuratan atau pendekatan terhadap model observasi sudah baik. Pengujian validasi hasil sebelum dan setelah relokasi hiposenter dengan menggunakan hypodd untuk model kecepatan 1-D Vp IASP91. Histogram residual waktu tempuh (Tobs Tcal) sebelum dilakukan relokasi menggunakan hypodd nilai frekuensi fase sebanyak 664 P-Phase dengan tertinggi hasil residual mendekati 0 (nol) sebanyak 124 frekuensi. Setelah dilakukan relokasi terseleksi dari perhitungan pembobotan dan inversi maka nilai frekuensi terkumpul sebanyak 198 P-Phase dengan tertinggi hasil selisih residual mendekati 0 (nol) sebanyak 198 frekuensi nilai residual (Gambar 2a dan b). Gambar 2 (a) Histogram Sebelum Relokasi dan (b) Histogram Setelah Relokasi Perubahan Kedalaman Hiposenter Grafik perubahan posisi kedalaman (Gambar 3.) dengan jumlah keselruhan perubahan hiposenter gempabumi sebanyak 40 event. Sehingga terlihat setelah di relokasi mengalami perubahan khususnya pada kedalaman dangkal dominan perubahan 0 s/d 10 km dengan gempabumi sebanyak 11 event, perubahan kedalaman 10 s/d 20 km sebanyak 4 event, perubahan kedalaman 20 s/d 40 km sebanyak 3 event, perubahan kedalaman 40 s/d 150 km sebanyak 5 event, perubahan kedalaman 0 s/d -10 km sebanyak 14 event, perubahan kedalaman -10 s/d -40 km sebanyak 3 event. Hal ini diasumsikan bahwa perubahan posisi kedalaman hiposenter dapat mempengaruhi posisi episenter gempabumi berdasarkan model kecepatan bawah permukaan yang digunakan, karena ketidak homogen nilai densitas batuan yang dilalui oleh penjalaran gelombang waktu tiba gempabumi. Hasil setelah relokasi hiposenter tersebut dapat dikatakan bahwa penentuan hiposenter dengan metode Double-Difference sangat berpengaruh dalam perubahan posisi kedalaman hiposenter gempabumi.

3 Gambar 3. Grafik Perubahan Kedalaman (Depth) Diagram Rose Gambar 4a adalah analisis diagram rose menunjukkan jumlah gempabumi dan frekuensi arah dominan serta interval sudut perubahan arah relokasi hiposenter. Pada diagram ini skala 0 hingga 330 menunjukkan interval sudut perubahan hiposenter gempabumi setelah dilakukan relokasi. Skala 0 menunjukan arah Utara, sedangkan lingkaran dengan skala 0 hingga 4 menunjukkan perubahan jumlah event gempabumi. Diagram tersebut terlihat perubahan hiposenter gempabumi setelah direlokasi tidak ada arah yang dominan event bergeser dengan kecenderungan mengikuti keaktifan zona seismotektonik wilayah tersebut, namun ada event yang bergeser lebih 3 km ke arah Timur Laut wilayah Aceh. Hal ini kemungkinan akibat kesalahan analisa awal yang tercatat dalam distribusi stasiun pencatat gempabumi dan pengaruh terhadap nilai model kecepatan yang digunakan saat merelokasi hiposenter gempabumi. Diagram Kompas Gambar 4b menunjukkan analisis diagram kompas hasil relokasi hiposenter gempabumi dari jumlah kejadian gempabumi periode Januari 2018, Pada diagram ini skala 0 hingga 330 menunjukkan arah pergeseran episenter gempabumi setelah dilakukan relokasi. Skala 0 menunjukan arah Utara, berdasarkan diagram tersebut tanda panah menunjukkan arah pergeseran episenter, sedangkan lingkaran dengan dengan skala 0 hingga 40 menunjukkan jarak pergeseran dalam km. Diagram kompas tersebut bahwa ada 1 kejadian gempabumi dengan pergeseran lebih dari 30 km (event 5) mengarah ke Barat Laut - Utara dan 1 kejadian gempabumi dengan pergeseran 20 km (event 4) mengarah ke Timur Laut, sementara arah pergeseran episenter gempabumi yang lain tidak terlalu signifikan mengalami pergeseran (dapat dilihat dilampiran). Pergeseran episenter ini diakibatkan oleh geometri jaringan dan heterogenitas nilai dari struktur geologis di wilayah Aceh yang dilalui oleh sinar penjalaran gelombang yang tercatat oleh stasiun gempabumi.

4 Gambar 4 (a) Arah Perubahan Hiposenter dan (b) Arah Pergeseran Episenter Relokasi Hiposenter Gempabumi Dengan Menggunakan HypoDD Data digunakan untuk merelokasi dengan jumlah 40 event gempabumi diperoleh dari katalog gempabumi seiscomp3. Pengolahan relokasi hiposenter dengan model kecepatan 1-D Vp IASP91 menggunakan hypodd, didapatkan hasil relokasi gempabumi sebanyak 40 event gempabumi. Pengolahan keseluruhan data didapatkan penentuan hiposenter gempabumi seperti ditunjukkan pada tanda bulat warna biru sebelum direlokasi, warna kuning setelah relokasi dengan menggunakan hypodd, sebagai perbandingan distribusi perubahan kedalaman, perubahan interval sudut hiposenter dan arah pergeseran episenter gempabumi sebelum dan setelah direlokasi (Gambar 5). Hasil penentuan hiposenter gempabumi setelah relokasi dapat terlihat pada periode Januari 2018, kecenderungan keaktifan gempabumi di zona seismotektonik wilayah aceh yaitu zona sesar Andaman Barat, zona sesar besar Sumatra, zona forearc Simeuleu, zona sesar Blang Keujeren dan zona Subduksi, sehingga pergeseran hiposenter gempabumi terlihat lebih jelas. Kesimpulan - Gempabumi yang direlokasi menggunakan metode Double-Difference sebanyak 40 kejadian gempabumi, terdapat 2 event yang signifikan mengalami perubahan kedalaman, perubahan interval sudut hiposenter dan arah pergeseran episenter gempabumi. - Hasil penentuan hiposenter gempabumi setelah relokasi dapat terlihat pada periode Januari 2018, kecenderungan keaktifan gempabumi di zona seismotektonik wilayah aceh yaitu zona sesar Andaman Barat, zona sesar besar Sumatra, zona forearc Simeuleu, zona sesar Blang Keujeren dan zona Subduksi.

5 Gambar 5. Peta Hiposenter Sebelum dan Setelah Relokasi Lampiran Tabel 1. Parameter Gempabumi Sebelum Relokasi PARAMETER GEMPABUMI SEBELUM RELOKASI Event Date Time Lon Lat Depth Mag , , ,000 5, , , ,000 4,1 Tabel 2. Parameter Gempabumi Setelah Relokasi PARAMETER GEMPABUMI SETELAH RELOKASI Event Date Time lon Lat Depth Mag , , ,842 5, , , ,307 4,1