ANALISIS MEKANISME PUSATGEMPASOROAKO

15 FEBRUARI 2011

Skripsi

MEGA UTAMI

107097000167

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2011

ANALISIS MEKANISME PUSAT GEMPASOROAKO

15 FEBRUARI 2011

Skripsi

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si)

Oleh:

MEGA UTAMI

107097000167

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2011

LEMBAR PERNYATAAN

DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR HASIL

KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI SKRIPSI

ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU LEMBAGA

MANAPUN.

Jakarta, November 2011

Mega Utami 107097000167

i

ABSTRAK

Pada tanggal 15 Februari 2011 terjadi gempa besar di Soroako dengan koordinat

episenter 2.56 LS- 121.56 BT. Dengan kedalaman 20.6 km dan berkekuatan 6.1

SR. Wilayah Soroako, Sulawesi Selatan termasuk dapat dikategorikan dalam

wilayah kawasan aktif gempa bumi karena merupakan batas pertemuan antara

Lempeng Hindia-Australia dan Eurasia. Gempa bumi tektonik, dominan

disebabkan oleh sesar atau patahan. Mekanisme pusat gempa merupakan metode

yang digunakan untuk menentukkan jenis sesar dengan cara menentukan

parameter sesar yang terjadi berupa, penentuan nilai strike, dip, dan rake .

Penelitian ini menggunakan polaritas awal gelombang P untuk menentukan arah

gerakan pertama gelombang P yang selanjutnya dikonversikan ke dalam data

kompresi dan dilatasi serta di input ke program azmtak lalu didapatkan parameter

dan jenis sesarnya. Hasil yang diperoleh dari analisis mekanisme pusat gempa di

Soroako ini berupa sesar naik, atau reverse/thrust fault, berorientasi Timur Laut-

Barat Laut dengan arah bidang sesar (strike) 1110/200 dan kemiringan bidang

sesar (dip) 700/870 dan sudut pergeserannya (rake) 30/1590.

Kata Kunci : Mekanisme Pusat, Strike, Dip, Rake, Reverse/Thrust, Fault

ii

ABSTRACT

On February 15, 20 11 a large earthquake occurred in Soroako, South Sulawesi

with epicenter coordinates 2.56 S-121.56E, with a depth of 20.6 km and

Magnitude 6.1 SR. Soroako, South Sulawesi can be categorized in the region that

including and active earthquake area because it is a attendance of boundary

between the Hindia-australian Plate and the Eurasian Plate. Tectonic earthquake,

mostly caused by the faulth or fracture. Earthquake focus mechanism is a method

used to determine the type of fault by determining the value of the strike, dip, and

rake. This study uses the initial wave polarity P to determine the direction of P

wave first motion which was subsequently converted to a data compression and

dilatation as well as the input to the program azmtak then obtained parameters

and the type of fault. Result obtained from analysis of the focus mechanism of the

earthquake in Soroako is a reverse fault of thrust faults, Oriented on North East -

North West with direction of the fault plane (strike) 1110/200 and dip of the fault

plane (dip) 700/870 and angle shift (rake) 30/1590.

Keyword : Focal Mechanism, Dip, Rake, Reverse/Thrust, Fault

iii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala

rahmat dan karunia-Nya yang senantiasa dicurahkan kepada umat-Nya khususnya

penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Shalawat serta

salam semoga selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW selaku suri tauladan

yang baik dan kepada para sahabat, keluarga dan pengikutnya hingga akhir

zaman.

Dengan selesainya penulisan tugas akhir ini, penulis menyampaikan rasa terima

kasih kepada:

1. Kedua orang tua penulis, serta adik yang selalu memberikan dukungan

moril maupun materiil, yang luar biasa. Semoga dapat dipertemukan

kembali dalam Jannah-Nya.

2. Bapak DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatulah Jakarta.

3. Bapak Sutrisno, M.Si selaku Ketua Program Studi Fisika Fakultas Sains

dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif

Hidayatullah Jakarta.

4. Ibu Tati Zera, M.Si selaku pembimbing pertama yang senantiasa sabar

dalam memberikan bimbingan ilmu dan semangat kepada penulis.

5. Bapak Sutrisno, M.Si selaku pembimbing kedua, atas waktu yang

diluangkan, ilmu yang diberikan dan atas kesabarannya dalam

membimbing penulis.

iv

6. Bapak Bayu Pranata, S.Si selaku pembimbing lapangan yang dengan sabar

meluangkan waktunya untuk memotivasi dan memberikan petunjuk

tentang apa yang penulis perlukan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

7. Bapak dan Ibu di Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Pusat,

yang turut membantu untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

8. Seluruh teman-teman Fisika angkatan 2007 yang telah melewatkan

bersama-sama masa kuliah yang menyenangkan.

9. Kakak-kakak Fisika 2006, yang banyak memberikan ide baru untuk

penulis.

10. Dan semua pihak yang belum disebutkan diatas, yang telah membantu

terlaksananya pembuatan tugas akhir ini.

Penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan juga

pembaca,tidak lupa penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya atas segala

kekurangan yang ada pada tugas akhir ini. Terima kasih.

Jakarta, November 2011

Penulis

v

DAFTAR ISI

ABSTRAK...................................................................................................................... i

ABSTRACT................................................................................................................... ii

KATA PENGANTAR................................................................................................... iii

DAFTAR ISI.................................................................................................................. v

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

DAFTAR TABEL……………………………………………...................................... x

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2. Rumusan Masalah ............................................................................ 3

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

1.4. Tujuan Penelitian .............................................................................. 4

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................ 4

1.6. Sistematika Penelitian ....................................................................... 5

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Teori Tektonika Lempeng ................................................................. 6

2.1.1. Lempeng-lempeng Utama .................................................... 11

2.1.2. Kondisi Geologi Dinamis Indonesia .................................... 13

2.1.3. Jenis Batas Lempeng ............................................................ 16

2.2 Gempa Bumi ..................................................................................... 17

2.2.1. Deskripsi Terjadinya Gempa Bumi ...................................... 17

2.2.2. Klasifikasi Gempa Bumi ...................................................... 18

2.2.3. Parameter Sumber Gempa Bumi .......................................... 21

2.3 Gelombang Seismik ............................................................................ 24

2.3.1. Gelombang Badan (Body Wave) ........................................... 24

2.3.2. Gelombang Permukaan ........................................................ 25

2.4 Teori Bingkas Elastik .......................................................................... 26

vi

2.5 Mekanisme Pusat Gempa Bumi .......................................................... 27

2.5.1. Sesar Bumi (Earth Fault) dan Orientasinya ........................ 28

2.5.2. Penentuan Mekanisme Sumber Gempa Bumi Menggunakan Polaritas Gerakan Pertama Gelombang ........ 36

2.5.3. Deskripsi Matematis Bidang Sesar dan Kemiringan (SlipVector) ...........................................................................

38

2.6 Teori Pegas Elastis .............................................................................. 39

2.7 Teori Dasar Mekanisme Sumber Gempa ............................................ 41

2.7.1. Teori Kopel Tunggal dan Kopel Ganda ............................... 42

2.7.2. Polaritas Gerakan Pertama Gelombang Primer .................... 43

2.7.3. Teori Mekanisme Dengan Metode Impuls Pertama Gelombang Primer (P) ..........................................................

45

2.7.4. Diagram Mekanisme Sumber ............................................... 47

2.8 Pola Tektonik Daerah Sulawesi .......................................................... 55

2.9 Seismisitas ........................................................................................... 61

2.9.1. Faktor Yang Mempengaruhi Seismisitas .............................. 61

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................... 63

3.2. Karakteristik Gempa Bumi Soroako – Sulawesi Selatan ................... 63

3.3. Spesifikasi Alat dan Bahan Penelitian ............................................... 64

3.3.1. Perangkat Keras (Hardware) ................................................ 64

3.3.2. Perangkat Lunak (Software) ................................................. 64

3.4. Bahan Data ........................................................................................ 64

3.5. Tahapan Penelitian ............................................................................ 66

3.6. Pengolahan Data ................................................................................ 67

3.7. Interpretasi Data ................................................................................. 69

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Polaritas Gelombang ................................................................. 70

vii

4.2. Mekanisme Pusat Gempa Utama ....................................................... 72

4.3. Mekanisme Pusat Gempa Susulan ..................................................... 76

4.4. Perbandingan Mekanisme Pusat Gempa dengan Penelitian Dari Instansi Lain .......................................................................................

81

4.5. Penyebaran Pusat Gempa Bumi (Seismisitas) ................................... 83

4.6. Penampang Melintang ........................................................................ 84

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ........................................................................................ 90

5.2. Saran .................................................................................................. 91

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 92

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Peta Tatanan Tektonik Aktif Kawasan Indonesia ................................ 7 Gambar 2.2 Peta Benua-benua di dunia ................................................................... 11 Gambar 2.3 Pertemuan 3 Lempeng Besar ................................................................ 12 Gambar 2.4 Batas Pertemuan antar Lempeng .......................................................... 13 Gambar 2.5 Peta Tektonik Kepulauan Indonesia ..................................................... 15 Gambar 2.6 Pergerakan Lempeng Tektonik ( Divergen, Konvergen, dan

Transform) ............................................................................................ 17

Gambar 2.7 Deskripsi Terjadinya Gempa Bumi ...................................................... 18 Gambar 2.8 Klasifikasi Gempa Bumi oleh Pergeseran Lempeng Tektonik ............ 21 Gambar 2.9 Parameter Sumber Gempa Bumi dengan Magnitude di wilayah

Indonesia pada Tahun 1900-1996 ........................................................ 23

Gambar 2.10 Penjalaran Gelombang S (Shear Wave) dan Gelombang P(Pressure Wave) ....................................................................................................

25

Gambar 2.11 Penjalaran Gelombang Badan (Body Wave) dan Gelombang Permukaan (Surface Wave) ..................................................................

26

Gambar 2.12 Proses Deformasi Batuan ..................................................................... 27 Gambar 2.13 Parameter Bidang Sesar Mekanisme Sumber Gempa .......................... 31 Gambar 2.14 Arah Bidang Pergerakan Sesar ............................................................. 31 Gambar 2.15 Slip Direction dan Strike Direction Parameter ..................................... 34 Gambar 2.16 Tipe-tipe Arah Pergerakan Sesar .......................................................... 36 Gambar 2.17 Polaritas Gerak Pertama gelombang P ................................................. 37 Gambar 2.18 Orientasi bidang sesar yang terdiri dari strike, dip, dan rake ............... 38 Gambar 2.19 Teori Pegas Elastis ............................................................................... 40 Gambar 2.20 Lokasi Daerah yang akan mengalami Tarikan dan Tekanan pada

Sesar Tegak dengan Pergeseran Mendatar ........................................... 41

Gambar 2.21 Pola untuk Sistem Gaya Kopel ............................................................. 42 Gambar 2.22 Pola Radiasi untuk Sistem Gaya Kopel Tunggal dan Model Elastik

Rebound ................................................................................................ 43

Gambar 2.23 Penjalaran Gerakan Awal Primary dan Secondary Wave di dalam bumi ...................................................................................................... 44

Gambar 2.24 Bola Pusat Gempa yang Menggambarkan Hiposenter ......................... 48

ix

Gambar 2.25 Gambaran 3 Dimensi Radiasi Gelombang Gempa Model Kopel Ganda ....................................................................................................

48

Gambar 2.26 Proyeksi Bola Pusat Gempa ke Bidang Ekuatorial .............................. 49 Gambar 2.27 Orthogonalitas Dua Bidang Nodal ....................................................... 50 Gambar 2.28 Bidang Proyeksi Luasan Sama (Bidang Stereografis) ......................... 51 Gambar 2.29 Pengukuran Sudut Strike dan Dip Pada Diagram dan Penampang ...... 52 Gambar 2.30 Penentuan Sumbu P dan T dari Kutub Pada Garis Nodal .................... 53 Gambar 2.31 Penentuan Sudut Rake pada Reverse Fault dan Normal Fault ............. 54 Gambar 2.32 Penentuan Tipe Sesar dengan Sudut Rake ........................................... 55 Gambar 2.33 (a) Kepulauan Sulawesi (b) Wilayah Sulawesi Selatan ...................... 57 Gambar 2.34 Persebaran Gempa pada Lempeng Subduksi ....................................... 62 Gambar 3.1 Peta Lokasi Episenter Gempa Bumi Soroako – Sulawesi Selatan ....... 63 Gambar 3.2 Diagram Alir Prosedur Penentuan Solusi Mekanisme Sumber Gempa

Bumi ..................................................................................................... 66

Gambar 4.1 Format data gempa untuk input ke program Azmtak (Gempa Utama) 71 Gambar 4.2 Bola Fokus Gempa Bumi Soroako 15 Februari 2011 dengan Hasil

Olahan Program Azmtak ...................................................................... 74

Gambar 4.3 Format data gempa untuk input ke program Azmtak (Gempa Susulan) ................................................................................................

77

Gambar 4.4 Bola Fokus Gempa Susulan dengan Hasil Olahan Program Azmtak .. 80 Gambar 4.5 Hasil Analisis Mekanisme Fokus Gempa Soroako (Sumber

International Seismology Center) ......................................................... 82 Gambar 4.6 Penyebaran Pusat Gempa Bumi di Sulawesi Selatan dan Sekitarnya .. 83 Gambar 4.7 Penampang Melintang Seismisitas Bidang A-A’ ................................. 85 Gambar 4.8 Penampang Melintang Seismisitas Bidang B-B’ ................................. 86 Gambar 4.9 Penampang Melintang Seismisitas Bidang C-C’ ................................. 87 Gambar 4.10 Penampang Melintang Seismisitas Bidang D-D’ ................................. 88 Gambar 4.11 Penampang Melintang Seismisitas Bidang E-E’ ................................. 88

x

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil Pengolahan data Azmtak (Gempa Utama) .................................. 72

Tabel 4.2 Hasil Pengolahan data Azmtak (Gempa Susulan) ................................ 78

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Maha Suci Alloh SWT yang telah menciptakan semua makhluk dengan begitu

cermat dalam membuat dan membentuk seindah-indahnya. Dia menciptakan

sempurna segala sesuatu. Sungguh, Dia Maha teliti apa yang kamu kerjakan. Dia

letakkan segala sesuatu, dan untuk segala sesuatu ada suatu tanda yang

mengisyaratkan keberadaan dan keesaan-Nya, serta menunjukan pada bukti-bukti

kebijaksaan dan rahmat-Nya. “Dan engkau akan melihat gunung-gunung, yang

engkau kira tetap di tempatnya, padahal ia berjalan (seperti) awan berjalan. (Itulah)

Alloh yang menciptakan dengan sempurna segala sesuatu. Sungguh, Dia Maha teliti

apa yang kamu kerjakan” (An-Naml. 27:88).

Kepulauan Indonesia merupakan zona geodinamika yang kompleks sebagai

akibat dari tumbukan dan konvergensi tiga lempeng utama yang ada di bumi kita

(triple junction), yaitu Lempeng Eurasia, Lempeng Samudera Hindia-Australia, dan

Lempeng Pasifik. Lempeng-lempeng tersebut selalu bergerak dan memiliki

pergerakan yang berbeda, yaitu Lempeng Eurasia bergerak dari utara ke arah selatan

tenggara, Lempeng Samudera Hindia-Australia bergerak dari selatan menuju ke

utara, Lempeng Pasifik bergerak dari timur ke arah barat. Akibat dari gerakan ketiga

lempeng ini menimbulkan unsur-unsur tektonik lainnya seperti sesar, patahan lokal,

2

lipatan, tanah turun dan sebagainya. Kondisi ini menjadikan wilayah Indonesia

sebagai daerah tektonik aktif dengan tingkat seismisitas atau kegempaan yang tinggi.

Salah satunya termasuk di daerah Sulawesi Selatan.

Wilayah Sulawesi Selatan dan sekitarnya merupakan daerah yang rentan terhadap

bencana alam gempabumi karena wilayah ini dilalui patahan Palu Koro yang

memanjang dari Palu ke arah Selatan Tenggara melalui Sulawesi Selatan bagian

utara menuju keselatan Kabupaten Bone sampai di laut Banda, patahan Saddang

mulai dari Mamuju memotong diagonal melintasi daerah Sulawesi Selatan bagian

Tengah, Sulawesi Selatan bagian Selatan, Bulukumba menuju Pulau Selayar bagian

Timur. Dimana keduanya bertumbukan dan terhimpit oleh adanya pemekaran

samudra di Selat Makassar dan Selat Bone.

Kompleksnya proses tektonik dan tingginya tingkat seismisitas di Sulawesi

Selatan, maka perlu dilakukan penelitian. Penelitian yang dilakukan adalah

menganalisis seismotektonik di Sulawesi Selatan dan sekitarnya berdasarkan pola

penyebaran hiposenter dan mekanisme sumber gempa bumi. Bentuk atau pola

penunjaman serta mekanisme dari lempeng dapat diestimasi dari penyebaran

hiposenter dan analisis mekanisme sumber gempa bumi. Metode yang dilakukan

adalah mengeplot hiposenter dan membuat penampang melintang (cross section)

hiposenter yang arahnya tegak lurus trench, dari rangkaian penampang melintang

akan diketahui pola penyebaran hiposenter dan gambaran model tektonik serta

penunjamannya. Penentuan mekanisme sumber gempa bumi menggunakan polaritas

3

gerakan pertama gelombang P. Mekanisme sumber gempa bumi merupakan metode

yang digunakan untuk mengidentifikasi sesar dan pergerakannya dengan cara

menentukan parameter-parameter sesar berupa strike, dip, dan rake.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang di atas dapat dirumuskan masalah

sebagai berikut :

1. Bagaimana mengetahui cara penentuan mekanisme pusat gempa dengan

menggunakan data arah gerakan awal gelombang primer di Soroako-

Sulawesi Selatan.

2. Bagaimana mengetahui cara penentuan parameter-parameter bidang sesar

dengan menggunakan data arah gerakan awal gelombang primer di

Soroako- Sulawesi Selatan.

3. Bagaimana menganalisis zona Sulawesi Selatan dan sekitarnya,

berdasarkan penampang melintang dan seismisitas.

1.3 Batasan Masalah

Penelitian ini dilakukan dengan membatasi permasalahan pada:

1. Parameter-parameter bidang sesar/patahan yang dicari berupa nilai strike,

dip dan rake dengan menggunakan polaritas awal gelombang P.

4

2. Penggunaan data dalam penentuan mekanisme pusat gempa bumi yang

terjadi di Soroako-Sulawesi Selatan, 15 Februari 2011. Data yang

digunakan dikeluarkan oleh Pusat Gempa Nasional-BMKG.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah:

1. Mengetahui cara penentuan mekanisme pusat gempa dengan

menggunakan data arah gerakan awal gelombang primer di Soroako-

Sulawesi Selatan.

2. Mengetahui cara penentuan parameter-parameter bidang sesar dengan

menggunakan data arah gerakan awal gelombang primer di Soroako-

Sulawesi Selatan.

3. Menganalisis zona Sulawesi Selatan dan sekitarnya, berdasarkan

penampang melintang dan seismisitas.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian tugas akhir ini adalah:

1. Sebagai informasi awal untuk mitigasi bencana gempa di daerah

Soroako- Sulawesi Selatan dan sekitarnya.

2. Membuat pemetaan tektonik dari suatu daerah dengan informasi

mekanisme sumber gempa.

5

1.6 Sistematika Penelitian

Sistematika penulisan dalam penelitian yang dilakukan dalam tugas akhir ini

adalah sebagai berikut :

BAB 1 : PENDAHULUAN

Merupakan pendahuluan yang menjelaskan latar belakang, tujuan, manfaat,

permasalahan, batasan masalah dan sistematika penulisan.

BAB II : LANDASAN TEORI

Merupakan landasan teori yang menjelaskan teori tektonika lempeng, terjadinya

gempa bumi, mekanisme pusat gempa bumi, teori dasar mekanisme pusat, pola

tektonik daerah Sulawesi.

BAB III : METODE PENELITIAN

Merupakan penjelasan tentang waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan metode

pengambilan data, dan pengolahan data.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Merupakan penjelasan tentang hasil pengolahan data, pembahasan dan hasil dari

analisis data.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Merupakan penjelasan tentang kesimpulan yang diambil dari hasil analisa serta saran-

saran yang diharapkan dapat mengembangkan tugas akhir ini.

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Teori Tektonika Lempeng

Teori tektonika lempeng adalah teori dalam bidang geologi yang

dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti

pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Teori ini telah

mencakup dan juga menggantikan Teori Pergeseran Benua yang lebih dahulu

dikemukakan pada paruh pertama abad ke-20 dan konsep seafloor spreading

yang dikembangkan pada tahun 1960. Bagian terluar dari interior bumi

terbentuk dari dua lapisan. Di bagian atas terdapat litosfer yang terdiri atas

kerak dan bagian teratas mantel bumi yang kaku dan padat. Di bawah lapisan

litosfer terdapat astenosfer yang berbentuk padat tetapi bisa mengalir seperti

cairan dengan sangat lambat dan dalam skala waktu geologis yang sangat

lama karena viskositas dan kekuatan geser (shear strength) yang rendah.

Lebih dalam lagi, bagian mantel di bawah astenosfer sifatnya menjadi lebih

kaku lagi. Penyebabnya bukanlah suhu yang lebih dingin, melainkan tekanan

yang tinggi.

Lapisan litosfer dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic

plates). Di bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempeng-lempeng

yang lebih kecil. Lempeng-lempeng litosfer ini menumpang di atas astenosfer.

Mereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya di batas-batas lempeng, baik

divergen (menjauh), konvergen (bertumbukan), ataupun transform

(menyamping). Gempa bumi, aktivitas vulkanik, pembentukan gunung, dan

pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di daerah

sepanjang batas lempeng. Perge

50-100 mm/a.

Gambar 2.1

Terdapat anggapan lama pada abad

sesuatu yang rigid atau kaku sementara

yang tetap tidak berpindah

dilakukan pemetaan pantai di Amerika dan Eropa ternyata terdapat kesesuaian

morfologi dari pantai

menjadi titik tolak dari konsep

tidak tetap akan tetapi selalu bergerak. Konsep

menurut perkembangannya (

7

). Gempa bumi, aktivitas vulkanik, pembentukan gunung, dan

pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di daerah

sepanjang batas lempeng. Pergerakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan

Gambar 2.1 Peta Tatanan Tektonik Aktif Kawasan Indonesia

Terdapat anggapan lama pada abad-abad yang lampau, bahwa bumi adalah

sesuatu yang rigid atau kaku sementara benua-benua berada pada kedudukannya

yang tetap tidak berpindah-pindah. Setelah ditemukannya benua Amerika dan

dilakukan pemetaan pantai di Amerika dan Eropa ternyata terdapat kesesuaian

morfologi dari pantai-pantai yang dipisahkan oleh Samudera Atlantik.

menjadi titik tolak dari konsep-konsep yang menerangkan bahwa benua

tidak tetap akan tetapi selalu bergerak. Konsep-konsep ini dibagi menjadi tiga

perkembangannya (Van Krevelen, 1993) :

). Gempa bumi, aktivitas vulkanik, pembentukan gunung, dan

pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di daerah

rakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan

Indonesia

abad yang lampau, bahwa bumi adalah

benua berada pada kedudukannya

pindah. Setelah ditemukannya benua Amerika dan

dilakukan pemetaan pantai di Amerika dan Eropa ternyata terdapat kesesuaian

pantai yang dipisahkan oleh Samudera Atlantik. Hal ini

konsep yang menerangkan bahwa benua-benua

konsep ini dibagi menjadi tiga

8

1. Konsep yang menerangkan bahwa terpisahnya benua disebabkan oleh

peristiwa yang katastrofik dalam sejarah bumi (Owen dan

Snider,1857).

2. Konsep apungan benua atau continental drift yang mengemukakan

bahwa benua-benua bergerak secara lambat melalui dasar samudera

(Alfred Wegener, 1912). Akan tetapi teori ini tidak bisa menerangkan

adanya dua sabuk gunung api di bumi.

3. Konsep paling mutakhir yang dianut oleh para ilmuwan sekarang,

yaitu Teori Tektonik Lempeng. Teori ini lahir pada pertengahan tahun

1960. Teori ini terutama didukung oleh adanya Pemekaran Tengah

Samudera (Sea Floor Spreading) dan bermula di Pematang Tengah

Samudera (Mid Oceanic Ridge : MOR) . ( Hess, 1962).

Pada awalnya ada dua benua besar di bumi ini yaitu Laurasia dan

Gondwana kemudian kedua benua ini bersatu sehingga hanya ada satu benua

besar (supercontinent) yang disebut Pangaea dan satu samudera luas atau yang

disebut Panthalassa (270 jt th yll). Dari supercontinent ini kemudian terpecah lagi

menjadi Gondwana dan Laurasia (150 jt th yll) dan akhirnya terbagi-bagi menjadi

lima benua seperti yang dikenal dan ditempati oleh manusia sekarang. Terpecah-

pecahnya benua ini menghasilkan dua sabuk gunung api yaitu Sirkum Pasifik dan

Sirkum Mediteranean yang keduanya melewati Indonesia. Mekanisme penyebab

terpecahnya benua ini bisa diterangkan oleh Teori Tektonik Lempeng sebagai

berikut :

9

1. Penyebab dari pergerakan benua-benua dimulai oleh adanya arus

konveksi ( convection current) dari mantel (lapisan di bawah kulit

bumi yang berupa lelehan). Arah arus ini tidak teratur, bisa

dibayangkan seperti pergerakan udara/awan atau pergerakan dari air

yang direbus. Terjadinya arus konveksi terutama disebabkan oleh

aktivitas radioaktif yang menimbulkan panas.

2. Dalam kondisi tertentu dua arah arus yang saling bertemu bisa

menghasilkan arus interferensi yang arahnya ke atas. Arus interferensi

ini akan menembus kulit bumi yang berada di atasnya. Magma yang

menembus ke atas karena adanya arus konveksi ini akan membentuk

gugusan pegunungan yang sangat panjang dan bercabang-cabang di

bawah permukaan laut yang dapat diikuti sepanjang samudera-

samudera yang saling berhubungan di muka bumi. Lajur pegunungan

yang berbentuk linear ini disebut dengan MOR (Pematang Tengah

Samudera) dan merupakan tempat keluarnya material dari mantel ke

dasar samudera. MOR mempunyai ketinggian melebihi 3000 m dan

lebarnya lebih dari 2000 km, atau melebihi ukuran Pegunungan Alpen

dan Himalaya yang letaknya di daerah benua. MOR Atlantik

membentang dengan arah utara-selatan dari lautan Arktik melalui poros

tengah samudera Atlantik ke sebelah barat Benua Afrika dan

melingkari benua itu di selatannya menerus ke arah timur ke Samudera

Hindia lalu di selatan Benua Australia dan sampai di Samudera

Pasifik. Jadi keberadaan MOR mengelilingi seluruh dunia.

10

3. Kerak (kulit) samudera yang baru, terbentuk di pematang-pematang ini

karena aliran material dari mantel. Batuan dasar samudera yang baru

terbentuk itu lalu menyebar ke arah kedua sisi dari MOR karena

desakan dari magma mantel yang terus-menerus dan juga tarikan dari

gaya gesek arus mantel yang horisontal terhadap material di atasnya.

Lambat laun kerak samudera yang terbentuk di pematang itu akan

bergerak terus menjauh dari daerah poros pematang dan mengarungi

samudera. Gejala ini disebut dengan Pemekaran Lantai Samudera (Sea

Floor Spreading).

4. Keberadaan busur kepulauan dan juga busur gunung api serta palung

Samudera yang memanjang di tepi-tepi benua merupakan fenomena

yang dapat dijelaskan oleh Teori Tektonik Lempeng yaitu dengan

adanya proses penujaman (subduksi). Oleh karena peristiwa Sea Floor

Spreading maka suatu saat kerak samudera akan bertemu dengan kerak

benua, sehingga kerak samudera yang mempunyai densitas lebih besar

akan menunjam ke arah bawah kerak benua. Dengan adanya zona

penunjaman ini maka akan terbentuk palung pada sepanjang tepi

paparan benua, dan juga akan terbentuk kepulauan sepanjang paparan

benua oleh karena proses pengangkatan. Kerak samudera yang

menunjam ke bawah ini akan kembali ke mantel atau jika bertemu

dengan batuan benua yang mempunyai densitas sama atau lebih besar

maka akan terjadi mixing antara material kerak samudera dengan

benua membentuk larutan silikat pijar atau magma. (Proses mixing

11

terjadi pada kerak benua sehingga tidak akan lebih dalam dari 30 km

di bawah permukaan bumi). Karena sea floor spreading terus

berlangsung maka magma hasil mixing yang terbentuk akan semakin

besar sehingga akan menerobos batuan-batuan di atasnya sampai

akhirnya muncul ke permukaan bumi membentuk deretan gunung api.

5. Kerak bumi tersusun atas beberapa lempeng tektonik besar. Lempeng

tektonik adalah litosfer bumi yang terdiri dari mantel dan kerak bumi

yang mengapung di atas astenosfer yang cair dan panas. Adanya gaya

tektonik yang timbul akibat arus konveksi di dalam mantel bumi, maka

lempeng tektonik akan saling bergerak, bertumbukan, serta bergeser

satu sama lain. Oleh karena itu timbul tekanan yang menyebabkan

lempeng tersebut terpecah-pecah atau patah menjadi lempeng tektonik

yang lebih kecil.

Gambar 2.2 Peta Benua-benua di dunia

2.1.1 Lempeng-lempeng Utama

Lempeng-lempeng tektonik utama yaitu :

1. Lempeng Afrika, meliputi Afrika - Lempeng benua.

12

2. Lempeng Antarktika, meliputi Antarktika - Lempeng benua.

3. Lempeng Australia, meliputi Australia (tergabung dengan

Lempeng India antara 50 sampai 55 juta tahun yang lalu)-

Lempeng benua.

4. Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa - Lempeng benua.

5. Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia

timur laut - Lempeng benua.

6. Lempeng Amerika Selatan, meliputi Amerika Selatan -

Lempeng benua.

7. Lempeng Pasifik, meliputi Samudera Pasifik - Lempeng

samudera

Gambar 2.3 Pertemuan 3 Lempeng Besar

Lempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakup Lempeng

India, Lempeng Arabia, Lempeng Karibia, Lempeng Juan de Fuca, Lempeng

Cocos, Lempeng Nazca, Lempeng Filipina, dan Lempeng Scotia. Pergerakan

lempeng telah menyebabkan pembentukan dan pemecahan benua seiring

berjalannya waktu, termasuk juga pembentukan superkontinen yang mencakup

13

hampir semua atau semua benua. Superkontinen Rodinia diperkirakan terbentuk 1

miliar tahun yang lalu dan mencakup hampir semua atau semua benua di Bumi

dan terpecah menjadi delapan benua sekitar 600 juta tahun yang lalu. Delapan

benua ini selanjutnya tersusun kembali menjadi superkontinen lain yang disebut

Pangaea yang pada akhirnya juga terpecah menjadi Laurasia (yang menjadi

Amerika Utara dan Eurasia), dan Gondwana (yang menjadi benua sisanya).

Gambar 2.4 Batas Pertemuan antar Lempeng

2.1.2 Kondisi Geologi Dinamis Indonesia

Kepulauan Indonesia terbentuk karena proses pengangkatan sebagai akibat

dari penujaman (subduksi). Lempeng (kerak) yang saling berinteraksi adalah

Kerak Samudera Pasifik dan Hindia yang bergerak sekitar 2-5 cm per tahun

terhadap Kerak Benua Eurasia. Jadi Indonesia merupakan tempat pertemuan 3

lempeng besar sehingga Indonesia merupakan salah satu daerah yang memiliki

aktivitas kegempaan yang tertinggi di dunia. Terdapat dua sabuk gunung api yang

melewati Indonesia yaitu Sirkum Mediteranean sebagai akibat penunjaman Kerak

14

Samudera Hindia ke dalam Kerak Benua Eurasia, dan Sirkum Pasifik sebagai

akibat penunjaman Kerak Samudera Pasifik ke dalam Kerak Benua Eurasia.

Dari uraian di atas dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai pelajaran

bagi kita:

1. Gunung api selalu bergerak (dalam skala waktu geologi) mengikuti

pergerakan benua-benua karena adanya dinamisme mantel bumi (arus

konveksi). Fenomena ini sebagaimana yang telah disebutkan dalam Al-

Qur’an, “Dan kamu lihat gunung-gunung itu, kamu sangka dia tetap di

tempatnya, padahal ia berjalan sebagai jalannya awan. (Begitulah)

perbuatan Allah yang membuat dengan kokoh tiap-tiap sesuatu;

sesungguhnya Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan.” (QS.

27:88)

2. Gunung api muncul karena tekanan yang tinggi pada magma hasil mixing

sehingga akan menerobos ke atas. Andaikan saja magma ini tidak bisa

menerobos ke atas membentuk gunung-gunung api maka tentulah akan

tersimpan tekanan pada dapur magma yang sangat besar dan akan terus

bertambah karena penunjaman masih terus berlangsung. Dengan

demikian pada kondisi seperti itu apabila batuan sekitar yang menampung

magma tersebut terlampaui batas elastisitasnya maka akan terjadi bencana

gempa bumi vulkanik yang teramat sangat hebatnya. Fenomena ini pun

telah tersurat dalam Al-Qur’an, “Dan Dia menancapkan gunung-gunung

di bumi supaya bumi itu tidak goncang bersama kamu, (dan Dia

15

menciptakan) sungai-sungai dan jalan-jalan agar kamu mendapat

petunjuk.” (QS. 16:15).

Bumi itu dinamis, tidak statis, didalam perut bumi inti bumi cair (liquid

outer core) yang sangat panas terus berputar mengelilingi inti bumi padat (solid

inner core) yang merupakan metal. Pengaruhnya terhadap magnet bumi membuat

bumi mempunyai 2 kutub magnet bumi. Dibawah lithosfer adalah asthenosfer,

dimana terdapat dapur magma yang sangat panas dan dinamis berputar dengan

siklusnya sendiri. Ini mendorong lithosfer dimana terdapat plate diatasnya untuk

bergerak. Gerakan awal tempat naiknya magma yang mendorong lapisan

diatasnya untuk bergerak (magma yang keluar setelah dingin dan membeku ikut

membentuk lapisan itu sendiri). Daerah itu disebut Divergent margin (atau biasa

dikenal dengan spreading center) bisa juga disebut daerah bukaan. Karena

lempeng-lempeng bergerak, maka ada yang saling bertumbukan atau bertabrakan

yang disebut Convergent Margin. Convergent margin sendiri ada dua jenis, yaitu

subduction (dimana terjadi penunjaman) dan collision (terjadi pengangkatan

seperti Himalaya).

Gambar 2.5 Peta Tektonik Kepulauan Indonesia

16

2.1.3 Jenis Batas Lempeng

Terdapat tiga jenis batas lempeng yang berbeda, dari cara lempengan

tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing

berhubungan dengan fenomena yang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas

lempeng tersebut adalah :

1. Batas transform (transform boundaries) terjadi jika lempeng bergerak dan

mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar

transform (transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral

(ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke

kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat), atau batas dua lempeng

tektonik yang bergerak saling bergeser, yaitu bergerak sejajar dan

berlawanan arah. Keduanya tidak saling memberi maupun saling

menumpuk.

2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries), terjadi

ketika dua lempeng bergerak menjauh. Magma panas menembus di antara

dua lempeng tersebut dan membentuk batuan baru. Pada proses ini

membentuk Punggung Samudera (Oceanic Ridge). Mid-oceanic ridge dan

zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen.

3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries) terjadi

jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain dan menyebabkan

salah satu lempeng menyusup di bawah lempeng yang lain, sehingga

membentuk zona subduksi, atau tabrakan benua (continental collision) jika

kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam

17

biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang

terhujam mengandung banyak bersifat hidrat (mengandung air), sehingga

kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan

mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas

vulkanik.

Gambar 2.6 Pergerakan Lempeng Tektonik ( Divergen, Konvergen, dan

Transform)

2.2 Gempa Bumi

Gempa bumi adalah peristiwa pelepasan energi di dalam bumi, secara tiba-

tiba yang ditandai dengan patahnya lapisan batuan pada kerak bumi. Akumulasi

energi penyebab terjadinya gempa bumi dihasilkan dari pergerakan lempeng-

lempeng tektonik. Pelepasan energi tersebut ditransimikan ke segala arah sebagai

gelombang seismik, sehingga efeknya dapat dirasakan sampai ke permukaan

bumi.

2.2.1 Deskripsi Terjadinya Gempa Bumi

Deskripsi mengenai teori terjadinya gempa bumi, tentang teori bingkas

elastik (elastic rebound theory) menjelaskan bahwa gempa bumi terjadi, karena

18

proses retakan atau patahan pada kerak bumi sebagai hasil dari pelepasan stress

elastik secara mendadak yang melampaui kekuatan batuan. Ketika sesar terjadi,

sisi yang berseberangan meloncat menuju ke keadaan stabil, dan melepaskan

energi dalam bentuk panas dan vibrasi gelombang elastik. Jadi, menurut teori ini

sesar menyebabkan gempa bumi (Reid, 1911) (Waluyo, 1992).

Gerakan tiba-tiba pada patahan menimbulkan gerak awal gelombang yang

bersifat kompresi dan dilatasi (Waluyo, 1992). Gerak kompresi dan dilatasi ini

akan terdistribusi di sekitar sumber gempa bumi dalam empat kuadran. Dua

bidang yang saling tegak lurus memisahkan daerah kompresi dan dilatasi disebut

sebagai bidang nodal. Salah satu dari bidang nodal ini adalah bidang patahan

(fault plane) dan yang lain adalah bidang bantu (auxiliary plane).

Gambar 2.7 Deskripsi Terjadinya Gempa Bumi

2.2.2 Klasifikasi Gempa Bumi

Berdasarkan sumber terjadinya gempa bumi dapat dibedakan menjadi :

19

a. Gempa Bumi Tektonik

Adalah gempa yang di sebabkan oleh pergeseran lempeng

tektonik. Lempeng tektonik bumi kita ini terus bergerak, ada yang saling

mendekat di bagi menjadi:

a. Penunjaman antara kedua lempeng samudera.

b. Penunjaman antara lempeng samudra dan lempeng benua.

c. Tumbukan antara kedua lempeng benua saling menjauh, atau

saling menggelangsar. Karena tepian lempeng yang tidak rata, jika

bergesekan maka, timbulah friksi. Friksi inilah yang kemudian

melepaskan energi goncangan.

b. Gempa Vulkanik

Adalah gempa yang disebabkan oleh kegiatan gunung api. Magma

yang berada pada kantong di bawah gunung tersebut mendapat tekanan

dan melepaskan energinya secara tiba-tiba sehingga menimbulkan

getaran tanah.

c. Gempa Runtuhan

Adalah gempa lokal yang terjadi apabila suatu gua di daerah

topografi karst atau di daerah pertambangan runtuh. Sifat gempa bumi

runtuhan : Melalui runtuhan dari lubang-lubang interior bumi.

Sebenarnya mekanisme gempa tektonik dan vulkanik sama.

Naiknya magma ke permukaan juga dipicu oleh pergeseran lempeng

tektonik pada sesar bumi. Biasanya ini terjadi pada batas lempeng

tektonik yang bersifat konvergen (saling mendesak). Hanya saja pada

20

gempa vulkanik, efek goncangan lebih ditimbulkan karena desakan

magma, sedangkan pada gempa tektonik, efek goncangan langsung

ditimbulkan oleh benturan kedua lempeng tektonik. Bila lempeng

tektonik yang terlibat adalah lempeng benua dengan lempeng samudra,

sesarnya berada di dasar laut, karena itu biasanya benturan yang terjadi

berpotensi menimbulkan tsunami.

Klasifikasi gempa berdasarkan kedalaman fokus sebagai berikut

(Fowler, 1990):

a. Gempa bumi dangkal (kedalaman 0-60 km)

Gempa bumi dangkal menimbulkan efek goncangan yang

lebih dahsyat dibanding gempa bumi dalam, karena letak

fokus lebih dekat ke permukaan.

b. Gempa menengah (kedalaman 61-300 km)

Gempa bumi menengah terletak pada kedalaman di bawah

kerak bumi, sehingga digolongkan sebagai gempa bumi yang

tidak berasosiasi dengan penampakan retakan atau patahan di

permukaan, namun gempa bumi ini masih dapat diperkirakan

mekanisme terjadinya.

c. Gempa bumi dalam (kedalaman > 300 km)

Gempa bumi dalam, sebenarnya relatif sering terjadi, namun

karena berada pada kedalaman lebih dari 300 km, maka

manusia tidak merasakan getarannya.

21

Gambar 2.8 Klasifikasi gempa bumi oleh pergeseran lempeng tektonik

2.2.3 Parameter Sumber Gempa Bumi

Parameter sumber gempa bumi, antara lain :

1. Hiposenter dan Episenter (Focus and Epicenter)

Titik dalam perut bumi yang merupakan sumber gempa dinamakan

hiposenter atau fokus. Proyeksi tegak lurus hiposenter ini ke

permukaan bumi dinamakan episenter. Gelombang gempa merambat

dari hiposenter ke patahan sesar fault rupture. Bila kedalaman fokus

dari permukaan adalah 0 - 70 km, terjadilah gempa dangkal (shallow

earthquake), sedangkan bila kedalamannya antara 70 - 700 km,

terjadilah gempa dalam (deep earthquake). Gempa dangkal

menimbulkan efek goncangan yang lebih dahsyat dibanding gempa

dalam. Ini karena letak fokus lebih dekat ke permukaan, dimana

batu-batuan bersifat lebih keras sehingga melepaskan lebih besar

regangan (strain).

22

2. Sesar Bumi (Earth Fault)

Sesar bumi (fault) adalah celah pada kerak bumi yang berada di

perbatasan antara dua lempeng tektonik. Gempa sangat dipengaruhi

oleh pergerakan batuan dan lempeng pada sesar ini. Bila batuan yang

menumpu merosot ke bawah akibat batuan penumpu di kedua sisinya

bergerak saling menjauh, sesarnya dinamakan sesar normal (normal

fault). Bila batuan yang menumpu terangkat ke atas akibat batuan

penumpu di kedua sisinya bergerak saling mendorong, sesarnya

dinamakan sesar terbalik (reverse fault). Bila kedua batuan pada

sesar bergerak saling menggelangsar, sesarnya dinamakan sesar

geseran-jurus (strike-slip fault).

Sesar normal dan sesar terbalik, keduanya menghasilkan

perpindahan vertikal (vertical displacement), sedangkan sesar

geseran-jurus menghasilkan perpindahan horizontal (horizontal

displacement).

3. Magnitudo (Magnitude)

Magnitudo adalah sebuah besaran yang menyatakan besarnya energi

seismik yang dipancarkan oleh sumber gempa. Besaran ini akan

berharga sama, meskipun dihitung dari tempat yang berbeda. Ada

bermacam-macam jenis magnitudo gempa, diantaranya adalah:

1. Magnitudo lokal ML (local magnitude)

2. Magnitudo gelombang badan MB (body-wave magnitude)

23

3. Magnitudo gelombang permukaan MS (surface-wave

magnitude)

4. Magnitudo momen MW (moment magnitude)

5. Magnitudo gabungan M (unified magnitude)

Namun yang paling populer adalah magnitudo lokal ML yang tak lain

adalah Magnitudo Skala Richter (SR). Magnitudo ini dikembangkan pertama kali

pada tahun 1935 oleh seorang seismologis Amerika, Charles F. Richter, untuk

mengukur kekuatan gempa di California. Richter mengukur magnitudo gempa

berdasarkan nilai amplitudo maksimum gerakan tanah (gelombang) pada jarak

100 km dari episenter gempa. Besarnya gelombang ini tercatat pada seismograf.

Seismograf dapat mendeteksi gerakan tanah mulai dari 0,00001 mm (1x10-5

mm)

hingga 1 m. Untuk menyederhanakan rentang angka yang terlalu besar dalam

skala ini, Richter menggunakan bilangan logaritma berbasis 10. Ini berarti setiap

kenaikan 1 angka pada skala Richter menunjukan amplitudo 10 kali lebih besar.

Gambar 2.9 Parameter Sumber Gempa Bumi dengan magnitude di wilayah

Indonesia pada tahun 1900-1996

24

2.3 Gelombang Seismik

Gelombang Seismik adalah gelombang elastik yang menjalar ke seluruh

bagian dalam bumi dan melalui permukaan bumi, akibat ada lapisan batuan yang

patah secara tiba-tiba. Gelombang seismik dapat diklasifikasikan menjadi dua

kelompok, yaitu gelombang badan (body wave) dan gelombang permukaan

(surface wave).

2.3.1 Gelombang Badan (Body Wave)

Gelombang badan adalah gelombang yang menjalar melalui bagian dalam

bumi. Berdasarkan perambatannya gelombang badan dibagi menjadi dua jenis,

yaitu:

1. Gelombang Primer (Gelombang P)

Gelombang P merupakan gelombang longitudinal dimana pergerakan

partikel medium yang melewati searah dengan penjalaran

gelombangnya. Gelombang P dapat menjalar dalam segala medium,

baik padat, cair, maupun gas. Gelombang P mempunyai kecepatan

paling tinggi diantara gelombang lainnya dan tiba paling awal tercatat

pada seismogram.

2. Gelombang Sekunder (Gelombang S)

Gelombang S merupakan gelombang transversal dimana arah

pergerakan partikelnya tegak lurus terhadap arah penjalaran

gelombangnya. Gelombang S tiba kedua setelah gelombang P.

Gelombang ini dapat dipecah menjadi dua komponen, yaitu :

25

a. Gelombang SV adalah gelombang S yang gerakan partikelnya

terpolaritasi pada bidang vertikal.

b. Gelombang SH adalah gelombang S yang gerakan partikelnya

terpolaritasi pada bidang horizontal.

Gambar 2.10 Penjalaran gelombang S (shear wave) dan gelombang P (pressure

wave)

2.3.2 Gelombang Permukaan

Gelombang permukaan adalah gelombang yang menjalar melalui

permukaan bumi. Gelombang ini dibagi menjadi dua jenis, yaitu :

1. Gelombang Rayleigh (R) adalah gelombang permukaan yang gerakan

partikel mediumnya merupakan kombinasi gerakan partikel

2. Gelombang Love (L) adalah gelombang permukaan yang menjalar

dalam bentuk gelombang transversal. Gerakan partikel akibat

penjalaran gelombang love mirip dengan gelombang SH.

26

Gambar 2.11 Penjalaran gelombang badan (body wave) dan gelombang

permukaan (surface wave)

2.4 Teori Bingkas Elastik

Teori yang menjelaskan mekanisme terjadinya gempa bumi, akibat

pensesaran adalah teori bingkas elastik (elastic rebound theory). Konsep teori ini

menyatakan bahwa gempa bumi terjadi akibat proses pensesaran di dalam kerak

bumi sebagai akibat pelepasan mendadak dari strain elastic yang melampaui

kekuatan batuan. Strain elastic ini terakumulasi apabila batuan mengalami

deformasi yang terus-menerus dan semakin besar. Apabila sesar terjadi, bagian

yang berseberangan dengan sesar meloncat ke posisi kesetimbangan yang baru,

dan energi yang dilepaskan akan berbentuk getaran gelombang elastik yang

menjalar dalam bumi dan dirasakan sebagai gempa bumi.

27

(a) (b) (c)

Gambar 2.12 Proses Deformasi Batuan

Gambar 2.4 (a) menunjukan bentuk batuan awal, setelah batuan

mengalami stress geser secara terus-menerus, mengakibatkan batuan mengalami

deformasi, sehingga batuan melengkung seperti ditunjukan pada Gambar 2.4 (b).

Arah stress tegak lurus terhadap perambatan gelombang. Jika stress masih terus

bekerja maka batuan akan semakin melengkung sampai suatu saat stress akan

melampaui kekuatan batuan, sehingga batuan akan patah dan bergeser satu sama

lain pada bidang sesar. Proses ini disebut pensesaran yang menyebabkan stress

menghilang dan batuan akan mempunyai posisi kesetimbangan yang baru seperti

ditunjukan pada Gambar 2.4 (c). Apabila stress bekerja lagi, maka batuan akan

mengalami deformasi lagi pada bidang sesar, sehingga batuan akan bergeser

berkali-kali pada bidang sesar disebut sesar aktif.

2.5 Mekanisme Pusat Gempa Bumi

Mekanisme pusat gempa bumi atau focus mechanism adalah istilah yang

digunakan untuk menerangkan sifat penjalaran energi gempa bumi yang berpusat

pada hiposenter atau fokus gempa bumi itu terjadi. Sesar sering dianggap sebagai

28

mekanisme penjalaran energi gelombang elastik pada fokus tersebut, sehingga

dengan memperoleh arah gerakan sesar dan arah bidang sesar untuk suatu gempa

bumi diperoleh solusi mekanisme sumber gempa bumi.

2.5.1 Sesar Bumi (Earth Fault) dan Orientasinya

Secara garis besarnya, gerak sesar ini dibedakan menjadi gerak mendatar

(strike slip), gerak vertikal (dip slip) dan gerak miring (oblique slip). Strike slip

terjadi apabila Pembentukan masing-masing jenis gerak sesar ini dipengaruhi oleh

sistem tegasan. Beberapa definisi yang lengkap dari sebagian ahli geologi struktur

tersebut, antara lain :

• (Billing, 1959) :

Sesar didefinisikan sebagai bidang rekahan yang disertai oleh adanya

pergeseran relatif (displacement) satu blok terhadap blok batuan

lainnya. Jarak pergeseran tersebut dapat hanya beberapa milimeter

hingga puluhan kilometer, sedangkan bidang sesarnya mulai dari yang

berukuran beberapa centimeter hingga puluhan kilometer.

• (Ragan, 1973) :

Sesar merupakan suatu bidang rekahan yang telah mengalami

pergeseran.

• (Park, 1983) :

Sesar adalah suatu bidang pecah (fracture) yang memotong suatu

tubuh batuan dengan disertai oleh adanya pergeseran yang sejajar

dengan bidang pecahnya.

29

Berdasarkan Geometri dan Klasifikasi sesar, terlebih dahulu mengetahui

unsur-unsur geometri dari sesar itu sendiri. Beberapa unsur geometri sesar yang

perlu diketahui, antara lain :

a. Fault Surface (Bidang Sesar) adalah bidang pecah pada batuan yang

disertai oleh adanya pergeseran

b. Fault Line (Garis Sesar) adalah garis yang dibentuk oleh perpotongan

bidang sesar dengan permukaan bumi

c. Fault Trace adalah jejak sesar

d. Fault Outcrop adalah singkapan sesar

e. Fault Scarp adalah gawir sesar

f. Fault Zone adalah zona sesar

g. Fault Wall adalah dinding sesar

h. Hanging Wall adalah blok yang berada di atas bidang sesar

i. Foot Wall adalah blok yang berada di bawah bidang sesar

j. Hade adalah sudut lancip antara bidang sesar dengan bidang vertikal

k. Slip adalah pergeseran relatif antara dua titik yang sebelumnya saling

berimpit

l. Strike Slip Fault adalah pergeseran blok pada bidang sesar yang sejajar

dengan jurus bidang sesarnya

m. Dip Slip Fault adalah pergeseran blok pada bidang sesar yang tegak

lurus terhadap jurus bidang sesarnya atau sejajar dengan arah

kemiringan bidang sesarnya

n. Heave adalah jarak pergeseran pada bidang horizontal

30

o. Throw adalah jarak pergeseran pada bidang vertikal

p. True Displacement adalah arah dan besarnya jarak pergeseran blok

yang sebenarnya

q. Dip of Fault adalah sudut yang dibentuk antara bidang sesar dengan

bidang horizontal

r. Strike of Fault adalah garis yang dibentuk oleh perpotongan bidang

sesar dengan bidang horizontal

s. Sense of Displacement adalah gerak relatif suatu blok terhadap blok

yang berada di hadapannya ( Untuk strike slip adalah sinistral atau

dekstral, sedangkan untuk dip slip adalah normal atau naik)

t. Separation atau pergeseran semu adalah jarak tegak lurus antara dua

blok yang bergeser dan diukur pada bidang sesar

u. Strike Separation adalah komponen separation yang diukur sejajar

terhadap jurus bidang sesar

v. Dip Separation adalah komponen separation yang diukur sejajar

dengan kemiringan bidang (dip) sesar

w. Slicken Side atau cermin sesar adalah bidang sesar yang permukaannya

licin

x. Slicke Line atau gores garis adalah jejak pergeseran berupa garis-garis

lurus (kadang melengkung) yang disebabkan oleh gerusan antar blok

yang saling bergesekan

y. Pitch adalah sudut lancip yang dibentuk antara gores garis dengan

jurus bidang sesar

31

.

Gambar 2.13 Parameter Bidang Sesar Mekanisme Sumber Gempa

Sesar dapat diklasifikasikan berdasarkan :

a. Orientasi pola tegasan utama

b. Gerak relatifnya (Sense of displacement) dan unsur geometrinya

c. Rake dari net slip

d. Separation dan slip

e. Dip of fault dan pitch of net slip

f. Tipe gerakannya.

Gambar 2.14 Arah Bidang Pergerakan Sesar

Di bawah ini akan dibahas beberapa pendapat ahli geologi struktur dalam

membuat klasifikasi sesar, yaitu antara lain :

• (Anderson, 1951)

32

Membuat klasifikasi sesar berdasarkan pada pola tegasan utama sebagai

penyebab terbentuknya sesar. Berdasarkan pola tegasannya ada 3 (tiga)

jenis sesar, yaitu sesar naik (thrust fault), sesar normal (normal fault) dan

sesar mendatar (wrench fault).

� Normal fault, jika tegasan utama atau tegasan maksimum, posisinya

vertical

� Wrench fault, jika tegasan menengah atau intermediate, posisinya

vertical

� Thrust fault, jika tegasan minimum, posisinya vertical

• (Angelier, 1979)

Membuat klasifikasi sesar berdasarkan gerak relatifnya (Sense of

displacement) dan unsur geometrinya, berupa gores-garis (R), pitch (i),

sudut kemiringan (dip) bidang sesar, pergeseran vertikal atu throw (RV),

pergeseran transversal atau heave (RHT) dan pergeseran longitudinal

(RHL). Jenis sesar di dalam klasifikasi ini tergantung pada besarnya nilai

RHL dan RHT. RHL dan RHT ditentukan berdasarkan besarnya pitch dan

dip. Secara matematis adalah :

• RHL = R cos I

• RHT = R sin i cos

• RV = R sin i sin

Berdasarkan pada nilai RHL dan RHT, maka sesar dapat dikelompokan

menjadi :

a. Sesar naik/normal mendatar, yaitu apabila RHT > RHL

33

b. Sesar mendatar naik/normal, apabila RHL > RHT

c. Sesar naik atau normal murni, apabila RHT > 90% (Pitch > 80)

d. Sesar mendatar murni , apabila RHL > 90% (Pitch < 10)

• (Billing, 1977)

Ada 5 (lima) aspek dalam membuat klasifikasi sesar, yaitu :

1. Rake dari net slip

2. Kedudukan sesar relatif terhadap kedudukan batuan yang ada di

sekitarnya

3. Pola sesar

4. Sudut kemiringan sesar

5. Pergerakan relatif sesar.

Berdasarkan kedudukan sesar relatif terhadap kedudukan batuan yang ada

di sekitar, terdapat 6 jenis sesar, yaitu Sesar jurus (Strike fault), Sesar perlapisan

(Bedding fault), Sesar kemiringan (Dip fault), Sesar diagonal (Oblique or

diagonal fault), Sesar Longitudinal (Longitudinal fault) dan Sesar transversal

(Transverse fault).

• Sesar jurus (Strike fault) adalah sesar yang arah jurusnya sejajar

dengan arah jurus batuan di sekitarnya.

• Sesar perlapisan (Bedding fault) adalah sesar yang jurusnya sejajar

dengan bidang perlapisan batuan.

• Sesar kemiringan (Dip fault) adalah sesar yang jurusnya tegak lurus

terhadap jurus perlapisan batuan di sekitarnya.

34

• Sesar diagonal (Oblique or diagonal fault) adalah sesar yang jurusnya

membentuk sudut lancip dengan jurus lapisan batuan yang ada di

sekitarnya.

• Sesar Longitudinal (Longitudinal fault) adalah sesar yang jurusnya

sejajar dengan jurus struktur regional di daerah tersebut.

• Sesar transversal (Transverse fault) adalah sesar yang arah jurusnya

membentuk sudut atau tegak lurus terhadap arah umum jurus lapisan

batuan di daerah dimana sesar tersebut berada.

Gambar 2.15 Slip Direction dan Strike Direction Parameter

Berdasarkan Separation, sesar dikelompokan mejadi 3 (tiga), yaitu Dip

separation fault, Strike separation fault dan Combined separation fault :

• Dip separation fault, terdiri atas Normal separation fault, reverse

separation fault dan Thrust separation fault

• Strike separation fault, terdiri atas Left lateral separation fault dan

Right separation fault

• Combined dip and strike separation fault, merupakan kombinasi dip

dan strike separation, misalnya Normal left lateral separation fault,

dsb.

35

Berdasarkan genetis atau gaya yang bekerja padanya, jenis bidang sesar

dibedakan menjadi :

1. Sesar Naik (Thrust fault/Reserve fault)

Terjadi apabila hanging wall relatif bergerak naik terhadap foot wall.

Berdasarkan sistem tegasan pembentuk sesarnya, posisi tegasan

utama dan tegasan minimum adalah horizontal dan tegasan menengah

adalah vertikal. Umumnya sesar naik tidak pernah berdiri sendiri atau

berkembang tunggal. Sesar selalu membentuk suatu zona (fault zone),

sehingga pada zona sesar dijumpai sejumlah bidang sesar. Masing-

masing bidang sesar tersebut membentuk pola yang sama, yaitu

bidang sesar umumnya memiliki arah kemiringan yang sama dan arah

jalur sesarnya relatif sama. Sejumlah sesar naik (Thrust zone) yang

terbentuk pada periode tektonik yang sama dinamakan sebagai Thrust

Systems. (Boyer dan Elliott, 1982)

2. Sesar Mendatar (Strike slip fault/Transcurent fault/Wrench fault)

Sesar mendatar (Strike slip fault atau Transcurent fault atau Wrench

fault) adalah sesar yang pembentukannya dipengaruhi oleh tegasan

kompresi. Posisi tegasan utama pembentuk sesar ini adalah

horizontal, sama dengan posisi tegasan minimumnya, sedangkan

posisi tegasan menengah adalah vertikal. Umumnya bidang sesar

mendatar digambarkan sebagai bidang vertikal, sehingga istilah

hanging wall dan foot wall tidak lazim digunakan di dalam sistem

sesar ini.

36

3. Sesar Turun (Ekstensional fault/Normal fault)

Sesar Turun (Ekstensional fault/Normal fault) terbentuk akibat

adanya tegasan ekstensional (gaya tarikan), sehingga pada bagian

tertentu gaya gravitasi lebih dominan. Kondisi ini mengakibatkan

dibeberapa bagian tubuh batuan akan bergerak turun yang selanjutnya

lazim dikenal sebagai proses pembentukan sesar normal.

Gambar 2.16 Tipe-tipe Arah Pergerakan Sesar

Sesar normal terjadi apabila Hanging wall relatif bergerak ke bawah

terhadap foot wall. Gerak sesar normal ini dapat murni tegak atau disertai oleh

gerak lateral (sinistral atau dekstral). Sistem tegasan pembentuk sesar normal

adalah ekstensional, dimana posisi tegasan utamanya vertikal sedangkan

kedudukan tegasan menengah dan minimum adalah lateral.

2.5.2 Penentuan Mekanisme Sumber Gempa Bumi Menggunakan Polaritas

Gerakan Pertama Gelombang P

Mekanisme sumber gempa bumi merupakan metode yang digunakan

untuk menentukan jenis sesar dengan cara menentukan parameter-parameter sesar

yang terdiri dari strike, dip, dan rake. Mekanisme sumber gempa bumi dapat

ditentukan dengan beberapa cara, antara lain dengan menggunakan polaritas

gerakan pertama gelombang P. Berdasarkan sifat radiasi gelombang P, polaritas

gerakan pertama gelombang P dibedakan dalam bentuk gerakan kompresi dan

37

dilatasi. Gerakan kompresi ditandai arah gerakan pertama naik, sedangkan

gerakan dilatasi ditandai arah gerakan pertama turun.

Gambar 2.8 menunjukan contoh polaritas gerakan pertama gelombang P.

Lingkaran penuh menggambarkan gerakan pertama gelombang P ke atas

(kompresi) dan lingkaran kosong menggambarkan gerakan pertama gelombang P

ke bawah (dilatasi). Dua garis putus-putus yang saling tegak lurus memisahkan

kelompok gerakan kompresi dan dilatasi. Kedua garis tersebut dinamakan garis

nodal dimana tidak terdapat gerakan gelombang P disepanjang garis tersebut.

Kelompok gerakan kompresi dan dilatasi yang dipisahkan oleh garis nodal

dinamakan kuadran yang letaknya saling berhadapan, saling tegak lurus dan

luasnya sama besar.

Gambar 2.17 Polaritas gerak pertama gelombang P

Sejak model ini ditemukan tahun 1917 banyak sekali analisis telah

dilakukan terhadap gempa bumi yang hampir semuanya menggambarkan pola-

pola sistematis gerakan pertama gelombang P. Pengamatan ini menunjukkan

bahwa hampir semua mekanisme pergerakan sumber gempa bumi dapat

dijelaskan dengan sistem gaya sederhana. Sejak tahun 1960-an model kopel ganda

ditetapkan dan banyak digunakan oleh para pakar di bidang seismologi sebagai

38

sistem gaya yang dapat menjelaskan polarisasi gerakan pertama gelombang P

secara ilmiah.

2.5.3 Deskripsi Matematis Bidang Sesar dan Kemiringan (Slip Vector)

Bidang sesar dan kemiringan (Slip Vektor) dapat dideskripsikan secara

matematis dengan ilustrasi bidang sesar berikut :

Gambar 2.18 Orientasi bidang sesar yang terdiri dari strike, dip, dan rake

Dalam sistem koordinat (x, y, z) = (North, East, Down) dengan nilai n sebagai

berikut :

n = − � � sin δ cos �s + � � sin δcos�s − �� cos δ (2.1)

Sedangkan nilai strike-nya adalah:

� = � � cos �s + � � sin �� (2.2)

Vektor e adalah bidang vertikal antara dua bidang sesar yang saling

berpotongan, terletak pada:

� = � � � = �� cos δ sin �s + �� cos δ cos �s – �� sin δ (2.3)

Vektor e dan c merupakan bidang sesar yang saling tegak lurus, sehingga

nilai sudut rake ditentukan dengan:

� = � ��� � + � ��� � (2.4)

39

Dari persamaan di atas diperoleh nilai vektor kemiringan (slip) antara dua

bidang sesar yang saling tegak lurus sebagai berikut:

� =

�� �cos〖λ cos �s + sin λ cos δ sin �s� + �� �cos λ sin �s – sin λ cos δ cos �s −

�� cos λ sin δ 〗 (2.5)

2.6 Teori Pegas Elastis

Proses terjadinya gempa bumi tektonik dapat didefinisikan sebagai

berikut. Misalkan dua lempeng yang saling bergerak relatif terhadap sesamanya,

pergerakan ini menimbulkan gesekan di sepanjang bidang batas kedua lempeng

tersebut. Gesekan kedua lempeng tersebut di asumsikan bersifat elastik, dapat

menimbulkan suatu energi yang disebut energi elastik.

Bila hal ini terjadi terus-menerus, maka terjadi akumulasi energi yang

besar, pada saat kondisi tertentu dimana batuan tersebut tidak mampu menahan

lagi stress/gaya/tekanan yang ditimbulkan oleh gerakan relatif tersebut, energi

elastik yang terakumulasi akan dilepaskan secara tiba-tiba dalam bentuk

gelombang elastik yang menjalar ke segala arah, maka gempa bumi tersebut

terjadi dan dirasakan sebagai suatu getaran. Terjadinya gempa bumi dapat

dijelaskan dengan teori pegas elastis ( Elastic Rebound Theory) pada Gambar

2.18

40

Gambar 2.19 Teori Pegas Elastis

Garis tebal vertikal menunjukan pecahan atau sesar pada bagian bumi

yang padat. Pada keadaan I menunjukan suatu lapisan yang belum terjadi

perubahan bentuk geologi. Karena di dalam bumi terjadi gerakan yang terus-

menerus, maka akan terdapat stress yang lama kelamaan akan terakumulasi dan

mampu merubah bentuk geologi dari lapisan batuan.

Keadaan II menunjukan suatu lapisan batuan telah mendapat dan

mengandung stress dimana telah terjadi perubahan bentuk geologi. Untuk daerah

A mendapat stress ke atas, sedang daerah B mendapat stress ke bawah. Proses ini

berjalan terus sampai stress yang terjadi di daerah ini cukup besar untuk

merubahnya menjadi gesekan antara daerah A dan daerah B. Lama kelamaan

karena lapisan batuan sudah tidak mampu lagi untuk menahan stress, maka akan

terjadi suatu pergerakan atau perpindahan yang tiba-tiba sehingga terjadilah

patahan. Peristiwa pergerakan secara tiba-tiba ini disebut gempa bumi.

Pada keadaan III menunjukan lapisan batuan yang sudah patah, karena

adanya pergerakkan yang tiba-tiba dari batuan tersebut. Gerakan perlahan-lahan

sesar ini akan berjalan terus, sehingga seluruh proses di atas akan diulangi lagi

41

dan sebuah gempa akan terjadi lagi setelah beberapa waktu lamanya, demikian

seterusnya.

2.7 Teori Dasar Mekanisme Sumber Gempa

Gempa bumi disebabkan oleh sesar, oleh karena itu energi yang

dirambatkan menghasilkan pola gelombang seismik yang dapat berlawanan pula.

Gambar 2.20 menunjukkan bahwa jika terjadi sesar mendatar dextral (geser kiri),

stasiun pada lokasi kuadran II dan IV akan menerima tarikan dan ke atas untuk

tekanan (Santoso, 2002).

Cara mengidentifikasi sifat macam gempa semacam ini disebut mekanisme

sumber gempa. Dengan teknik semacam ini setiap gempa yang terjadi dapat

dianalisa sebagai hasil dari sesar normal, sesar naik maupun sesar mendatar.

Masing-masing arah jurus dan kemiringannya dapat juga ditentukan (Santoso,

2002).

\

Gambar 2.20 Lokasi Daerah Yang Akan Mengalami Tarikan Dan Tekanan Pada

Sesar Tegak Dengan Pergeseran Mendatar

42

2.7.1 Teori Kopel Tunggal dan Kopel Ganda

Untuk menerangkan mekanisme fokus gempa, terdapat dua hipotesa

model gaya yang dipakai, yakni yang dikenal sebagai sistem gaya tipe 1 yang

berupa kopel tunggal dan sistem gaya tipe 2 yang berupa kopel ganda. Hipotesa

model gaya ini diperkenalkan oleh Honda pada tahun 1957. Menurut Honda,

untuk gempa bumi pada dasarnya disebabkan oleh sistem gaya tipe II (Sianturi,

1997).

Teori kopel tunggal menyatakan bahwa di dalam sumber gempa bekerja

dua gaya yang sama dan berlawanan arah, berlaku sebagai momen. Sedangkan

teori kopel ganda menyatakan bahwa pada sumber gempa bumi bekerja empat

gaya yang sama besar dan yang berlawanan arah yang berlaku sebagai sepasang

momen gaya yang saling tegak lurus.

Gambar 2.21 Pola Untuk Sistem Gaya Kopel

43

Gambar 2.22 Pola Radiasi Untuk Sistem Gaya Kopel Tunggal Dan Model

Elastik Rebound

Konsep mengenai solisi mekanisme sumber gempa dengan menggunakan

gerakan awal gelombang P dibangun dari Teori Bingkas Elastis oleh Reid pada

tahun 1910 (Waluyo, 1992).

2.7.2 Polaritas Gerakan Pertama Gelombang Primer

Mekanisme sumber gempa merupakan metode peninjauan bidang sesar

yang meliputi Strike, Dip, Rake, dan Slip (Suetsugu, 1995). Mekanisme sumber

gempa dapat ditentukan dengan beberapa cara, antara lain dengan menggunakan

polaritas gerakan pertama gelombang P (longitudinal).

Polaritas pertama gelombang P menggambarkan dua kutub yang

berlawanan, yaitu kutub kompresi (arah gerakan naik atau dorongan) dan dilatasi

( arah gerakan turun atau tarikan) tergantung pada arah gerakan tersebut

menjauhi atau mendekati hiposenter. Arah gerakan pertama gelombang P tersebut

dapat dilihat pada seismogram dari masing-masing stasiun seismograf. Secara

sistematis polarisasi gerakan tersebut ditentukan oleh azimuth dan jarak dari

hiposenter ke stasiun seismograf.

44

Gambar 2.23 menunjukkan contoh polarisasi gelombang P. Lingkaran

perlu menggambarkan gerakan pertama gelombang P ke atas (kompresi) dan

lingkaran kosong menggambarkan gelombang P ke bawah (dilatasi). Dua garis

patah-patah yang saling tegak lurus memisahkan kelompok gerakan kompresi dan

gerakan dilatasi. Kedua garis itu dinamakan garis nodal dimana tidak terdapat

gerakan gelombang P di sepanjang garis tersebut. Kelompok-kelompok gerakan

kompresi dan dilatasi yang dipisahkan oleh garis nodal dinamakan yang letaknya

saling berhadapan, saling tegak lurus dan luasnya sama besar.

Gambar 2.23 Penjalaran Gerakan Awal Primary dan Secondary Wave di dalam

bumi

Sejak model ini ditemukan tahun 1917 banyak sekali analisis telah

dilakukan terhadap gempa bumi yang hampir semua hasilnya menggambarkan

pola-pola sistematis gerakan awal gelombang P seperti tersebut di atas.

Pengamatan ini menunjukan bahwa hampir semua mekanisme pergerakan pusat

gempa dapat dijelaskan dengan sistem gaya sederhana. Sejak tahun 1960-

an`model kopel ganda telah ditetapkan dan banyak digunakan oleh para pakar di

bidang seismologi sebagai sistem gaya yang dapat menjelaskan polarisasi gerakan

awal gelombang gempa secara ilmiah.

45

2.7.3 Teori Mekanisme Dengan Metode Impuls Pertama Gelombang Primer

(P)

Ketika gempa bumi terjadi, maka gelombang gempa bumi akan

terpancarkan ke segala arah berbentuk fase gelombang. Fase 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 di

amati untuk mempelajari sumber mekanisme. Hal ini dapat disebabkan karena

gelombang P yang paling jelas pembacaannya. Alat yang digunakan pada

umumnya ialah 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 relatif dari litosfer.

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 :

1. Arah gerak awal gelombang P harus dianggap sama atau sesuai

dengan arah gaya atau kopel yang bekerja di sumber gempa.

Dalam mekanisme gempa bumi 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. Sedangkan teori kopel ganda

46

menyatakan bahwa pada sumber bekerja empat gaya yang sama besar

dan berlaku sebagai pasangan momen gaya yang saling tegak lurus.

2. Sumber harus dianggap berbentuk bola di dalam bumi, dimana bumi

dianggap homogen isotropik.

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

sumbernya.

Bola sumber adalah suatu ilustrasi dari sebuah bola yang berpusat di

sumber gempa. Bola sumber meliputi jejak seismik yang menjalar dari sumber

gempa sampai ke stasiun penerima. Untuk menentukan posisi suatu titik pada bola

sumber yang memuat informasi impuls pertama gelombang primer (P) kompresi

atau dilatasi, maka yang dipergunakan koordinat sudut sinar (I, (d), I menyatakan

sudut keberangkatan gelombang yang lazim, dimana bisa disebut incident angel.

Dapat dihitung dari persamaan :

Sin I = ".$.(&�

'(& ……………………………………………(2.6)

Dimana, :

P = Ray parameter (s)

V(h) = Kecepatan gelombang pada kedalaman h (m)

R = Jari-jari bumi (m)

H = Kedalaman sumber gempa (m)

47

2.7.4 Diagram Mekanisme Sumber

Studi mekanisme pusat gempa bertujuan untuk menentukan model sesar

gempa berdasarkan bidang nodal dari hasil pengamatan polaritas gelombang P

yang dipancarkan oleh hiposenter. Jika, stasiun seismograf yang melingkupi pusat

gempa cukup banyak, maka dengan mudah dapat dipisahkan antara 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. Hiposenter diasumsikan sebagai bola dengan radius sangat kecil yang

disebut bola sumber gempa. Gelombang gempa mencapai stasiun seismograf S

meninggalkan bola sumber gempa dengan sudut elevasi I dan azimuth ɸ, ɸ adalah

azimuth stasiun penerima yang diukur dari titik utara episenter ke stasiun

penerima searah jarum jam. Dan hasil pengukuran ɸ dan I serta penentuan fase

gelombang P, kemudian diplot pada bola sumber.

Ditentukan S pada bola sumber 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 dipancarkan dari hiposenter.

Metode ini didasarkan pada kenyataan bahwa polaritas gerakan awal

gelombang langsung P tidak berubah selama penjalarannya sehingga polaritas

pada bola sumber gempa masih sama dengan polaritas pada hiposenter. Untuk

48

kasus gelombang seismik refleksi seperti gelombang P, polaritas gerakan awal

akan berubah sebaliknya setelah meninggalkan bidang refleksi. Karena bola

sumber gempa merupakan bentuk dimensi ruang maka polaritas gerakan awal

gelombang P akan terdistribusi dalam 3 dimensi.

Hal ini sangat sulit untuk diinterpretasikan secara visual. Untuk mengatasi

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

dimensi yang disebut sebagai diagram mekanisme sumber gempa yang lebih

mudah dibuat interpretasinya secara visual.

Gambar 2.24 Bola Pusat Gempa Yang Menggambarkan Hipocenter

Gambar 2.25 Gambaran 3 Dimensi Radiasi Gelombang Gempa Model Kopel

Ganda

49

Gambar 2.26 Proyeksi bola pusat gempa ke bidang equatorial

Sebelum membuat diagram mekanisme sumber gempa, perlu ditentukan

lebih dahulu bagaimana cara menginterpretasikannya. Gambar 2.26

menunjukkan cara memproyeksikan dari bola sumber gempa ke diagram pusat

gempa.

Pada model kopel ganda pola radiasi gelombang seismik simetri dengan

hiposenter, sehingga yang dapat diproyeksikan hanya setengah bola sumber

50

gempa. Bola sumber gempa dibelah menjadi dua (bagian atas dan bagian bawah)

oleh bidang horizontal yang melalui hiposenter.

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

diproyeksikan pada titik pada diagram. Polaritas data pada belahan bola bagian

atas simetri dengan data yang ada dibelahan bola bagian bawah. Dua bidang nodal

dinyatakan pada diagram sebagai dua garis. Karena dua bidang tersebut tegak

lurus satu sama lain, maka masing-masing bidang saling berpotongan melalui

sumbernya atau pusatnya. Pusat atau sumber ini merupakan vektor yang tegak

lurus bidang. Arah vektor yang menjauhi hiposenter ditandai dengan titik potong

antara vektor dan bola sumber gempa yang dinyatakan titik pada diagram.

Gambar 2.27 Orthogonalitas Dua Bidang Nodal

Dua garis nodal membagi diagram kedalam empat kuadran kompresi dan

dilatasi gelombang seismik. Kuadran kompresi biasanya dinyatakan dengan

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

51

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

dari bidang nodal merupakan sesar atau patahan gempa

.

Gambar 2.28 Bidang Proyeksi Luasan Sama (Bidang Stereografis)

Gambar 2.28 digunakan untuk menentukan parameter bidang

sesar/patahan dari diagram mekanisme sumber gempa. Bagian kanan gambar

tersebut digunakan untuk menentukan azimuth dan sudut busur pada garis nodal.

Garis horizontal digunakan untuk menentukan sudut atau bidang nodal

yang diukur dari garis vertikal. Prosedur untuk menentukan parameter bidang

sesar dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Untuk menentukan strike, posisis hanging wall di sebelah kanan arah

strike dan diukur searah jarum jam dari arah utara (Gambar 2.29)..

2. Dip diukur dengan menggunakan setengah lingkaran bagian kanan

(Gambar 2.29)

52

Gambar 2.29 Pengukuran Sudut Strike Dan Dip Pada Diagram Dan

Penampang

3. Sumbu tekanan P dan sumbu tarikan T terletak pada titik 450

dari dua

titik A dan B (Gambar 2.30). 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

hiposenter, sedangkan kompresi dan dilatasi merupakan arah gerakan

awal gelombang P seismograf.

Jika, pusat diagram (hiposenter) 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

53

fault. Sebaliknya bila sumbu P berada dalam kuadran yang sama

dengan hiposenter, 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.

Gambar 2.30 Penentuan Sumbu P Dan T Dari Kutub Pada Garis Nodal

Rake dari vektor slip didefinisikan dengan sudut antara arah strike dan

vector slip (kutub vektor), atau dengan kata lain :

1 Untuk normal fault, rake dari bidang nodal ditandai dengan –

(sudut antara strike bidang dan kutub bidang yang lain)

2 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. Sudut rake negatif untuk normal fault, karena sudut rake negatif

54

menunjukan bahwa hanging wall 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 sumber gempa bumi 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 2.31 Penentuan Sudut Rake Pada Reverse Fault Dan Normal

Fault

55

Gambar 2.32 Penentuan Tipe Sesar Dengan Sudut Rake

2.8 Pola Tektonik Daerah Sulawesi

Indonesia merupakan salah satu negara yang mempunyai tingkat

kegempaan yang tinggi, hal ini dikarenakan Indonesia merupakan daerah

pertemuan tiga lempeng tektonik benua, yaitu: Lempeng Asia bergerak dari utara

ke selatan tenggara, lempeng Samudera Hindia-Australia bergerak dari selatan

menuju utara dan lempeng Pasifik yang bergerak dari timur ke barat. Akibat dari

gerakan ketiga lempeng ini menimbulkan unsur-unsur tektonik lainnya seperti

sesar, patahan lokal, lipatan, tanah turun dan sebagainya. Kondisi ini menjadikan

wilayah Indonesia sebagai daerah tektonik aktif dengan tingkat seismisitas atau

kegempaan yang tinggi.

Wilayah Indonesia Bagian Timur merupakan zona geodinamika yang

kompleks sebagai akibat dari tumbukan dan konvergensi tiga lempeng utama yang

ada di bumi (triple junction), yaitu Lempeng Eurasia, Lempeng Hindia-Australia,

56

dan Lempeng Pasifik. Pada level micro plate yang lebih detail lagi kita dapat

melihat adanya tumbukan antara blok sunda bagian tenggara dengan blok sula

yang membentuk pulau Sulawesi sekarang ini. Akomodasi tumbukan diantaranya

adalah Sesar Palu Koro pada batas barat daya, Sesar Matano pada batas selatan,

dan subduksi di bawah lengan utara Sulawesi (Palung Sulawesi) pada batas utara.

Aktivitas tektonik regional ini menyebabkan terjadinya berbagai bahaya dan

bencana alam seperti fenomena gempa bumi, erupsi vulkanik, tsunami, dan

longsoran tanah yang merupakan fenomena destruktif bagi kehidupan manusia.

Salah satunya termasuk di daerah Sulawesi Selatan.

Wilayah Sulawesi Selatan dan sekitarnya merupakan daerah yang rentan

terhadap bencana alam gempabumi karena wilayah ini dilalui patahan Palu Koro

yang memanjang dari Palu ke arah Selatan Tenggara melalui Sulawesi Selatan

bagian utara menuju ke selatan Kabupaten Bone sampai di laut Banda, patahan

Saddang mulai dari Mamuju memotong diagonal melintasi daerah Sulawesi

Selatan bagian Tengah, Sulawesi Selatan bagian Selatan, Bulukumba menuju

Pulau Selayar bagian Timur. Dimana keduanya juga di himpit oleh adanya

pemekaran samudra di selat Makassar dan Selat Bone.

57

(a) (b)

Gambar 2.33 (a) Kepulauan Sulawesi (b) Wilayah Sulawesi Selatan

Kondisi geologi dan struktur geologi serta tatanan tektonik yang sangat

rumit dan komplek. Akibat pengaruh gerak-gerak lempeng tektonik dari arah

utara yang dicirikan oleh tunjaman parit Sulawesi dan gerakan-gerakan tektonik

dari arah timur yaitu sesar Sangihe dan Tunjaman Molluca. Selain faktor tersebut

diatas, perkembangan pembangunan di wilayah Sulawesi sangat pesat

perkembangannya, perkembangan di sektor industri pariwisata sangat menonjol

perkembangannya terlihat dari pembangunan hotel bertaraf internasional yang di

ikuti oleh sektor industri lainnya.

Dengan kondisi geologi seperti yang telah diuraikan diatas, derah ini

diperkirakan sangat rentan terhadap bencana geologi seperti gempa bumi.

Sementara dari sisi lain, proses pembangunan berjalan dengan pesat,

58

konsekuensinya perkembangan jumlah penduduk meningkat, sehingga apabila

terjadi bencana alam geologi dapat menimbulkan kerugian harta benda dan korban

jiwa yang cukup besar (resiko tinggi).

Berdasarkan kajian bahaya dan resiko gempa bumi daerah telitian dibagi

atas tiga daerah kerentanan bencana gempa bumi, yakni kerentanan bencana

gempabumi tinggi, sedang dan rendah. Pola kerentanan bencana gempa bumi di

daerah telitian memiliki pola memanjang dengan arah relatif utara-selatan. Zona

kerentanan bencana gempabumi tinggi mencakup kurang lebih 20 % meliputi

daerah Wori, Wenang, Malalayang, Pineleng, Tomohon, Sonder, Kawangkoan,

Kakas, Langowan dan Ratahan. Zona kerentanan bencana gempabumi sedang

mencakup kurang lebih 40 % meliputi Amurang, Tanawangko, Tareran,

Tombantu, Tatelu, Airmandidi, Tondano, Romboken, Bitung dan bitung selatan di

P. Lembeh. Zona kerentanan gempa bumi rendah mencakup kurang lebih 40 %

meliputi Timpaan, Ranoketangtua, Likupang, Kauditan hingga Kombi.

Dari adanya sesar – sesar dan pemekaran selat Makassar dan selat Bone di

Sulawesi Selatan pernah terjadi gempabumi besar yang merusak diantaranya :

1 Gempa Bulukumba

Tanggal 29 Desember 1828, dengan intensitas VIII – IX MMI

2 Gempa Tinambung

Tanggal 11 April 1967, Jam 13:09:11 WITA , Epicenter : 3,3747 LS –

119,115 BT, Depth: 33 Km Magnitudo: 5,3 S

3 Gempa Majene

59

Tanggal 23 Februari 1969, Jam 08:36:56,6 WITA Epicenter: 3,118 LS

– 118,8711 BT, Depth: 13 Km. Magnitudo: 6,9 SR

4 Gempa Mamuju

Tanggal 6 September 1972, Jam 16:00:25,3 WITA Epicenter: 2,4697

LS – 119,1239 BT, Depth: 36 Km. Magnitudo: 5,8 SR

5 Gempa Mamuju

Tanggal 8 Januari 1984, Jam 23:24:13,5 WITA Epicenter: 2,8228 LS

– 118,8061 BT Depth: 33 Km Magnitudo: 6,6 SR

6 Gempa Ulaweng

Tanggal 8 April 1993, Jam 20:49:28,7 WITA Epicenter: 4,4089 LS –

120,1239 BT Depth: 31 Km, Magnitudo: 5,3 SR

7 Gempa Pinrang

Tanggal 28 September 1997, Jam 09:38:28,8 WITA Epicenter: 03,9 LS

– 119,7 BT Depth: 33 Km Magnitudo: 6 SR

Setiap gempabumi akan berulang kembali pada daerah yang sama. Seperti

halnya untuk gempa bumi Ulaweng dan Pinrang. Kondisi seismotektonik sangat

mempengaruhi aktifitas kegempaan dan berpengaruh besar terhadap intensitas

gempabumi yang dirasakan di daerah Sulawesi Selatan dan sekitarnya. Menurut

peta seismotektonik dari (W. Hamilton, 1979). Di Sulawesi Selatan terdapat

beberapa sesar atau patahan yang mengakibatkan aktifitas gempabumi di daerah

ini, Patahan-patahan tersebut adalah :

1 Patahan Palukoro :

60

Sesar ini memanjang dengan arah utara – selatan melewati kota

Palu ke arah Selatan Tenggara melalui Sulawesi Selatan bagian

Utara menuju ke selatan Bone sampai di laut Banda. Daerah –

daerah yang cukup rawan akibat aktivitas sesar ini adalah

Kabupaten Tolitoli, Kabupaten Donggala bagian barat, serta

seluruh kota Palu.

2 Patahan Saddang :

Memanjang dari pesisir pantai Mamuju memotong diagonal

melintasi daerah Sulawesi Selatan bagian tengah, Sulawesi

Selatan bagian selatan, Bulukumba menuju ke Pulau Selayar

bagian Timur.

Keaktifan Sesar Saddang dipengaruhi karena adanya pengaruh

aktifitas tektonik lain di wilayah Sulawesi Selatan diantaranya :

a. Pemekaran dasar laut di sekitar selat Makassar bergerak

kearah timur menekan sesar Saddang.

b. Adanya penyusupan (subduksi) skala lokal di sekitar danau

Tempe dan Sidenreng ( sebelah timur Saddang Fault ) yang

menyusup ke arah Tenggara sampai Timur.

c. Pemekaran dasar laut di teluk Bone bergerak ke arah barat

menekan sesar Saddang. Dari uraian peristiwa tektonik diatas

dapatlah dikatakan bahwa zona sesar Saddang merupakan

Zona tertekan (Depresi) dengan demikian ada kecenderungan

61

bahwa daerah di sekitar sesar Saddang aktifitas seismiknya

akan meningkat.

3 Pemekaran-pemekaran :

Pemekaran selat Makassar dan Pemekaran selat Bone.

4 Sesar Matano :

Sesar ini memanjang dari bagian tengah pulau Sulawesi ( sekitar

batas Kabupateb Poso sampai Kabupaten Donggala ) hingga

perairan teluk Tolo sampai teluk Banda. Sesar ini melewati

kabupaten Poso bagian selatan dan kabupaten Morowali bagian

selatan. Ada indikasi bahwa aktivitas sesar ini lebih besar

dibanding aktivitas sesar Palu-Koro.

5 Beberapa anak patahan baik yang berada di darat maupun di laut.

2.9 Seismisitas

Seismisitas adalah frekuensi dan distribusi gempa pada suatu daerah.

Seismisitas biasanya digambarkan pada peta dengan simbol-simbol tertentu pada

peta yang menggambarkan frekuensi dan intensitas gempa pada lokasi yang di

gambarkan pada peta. Peta yang dimaksud disebut peta seismik.

2.9.1 Faktor Yang Mempengaruhi Seismisitas

Seismisitas merupakan persebaran gempa. Gempa dapat disebabkan oleh

berbagai hal, diantaranya perpindahan mendadak massa kerak bumi, kegiatan

vulkanisme dan ledakan yang disebabkan oleh manusia. Dari ketiga hal tersebut

62

perpindahan mendadak massa kerak bumi adalah faktor yang paling besar

menyebabkan kerusakan. Ketika batuan mendapat tekanan yang diakibatkan oleh

pergerakan lempeng, batuan akan bertahan hingga mencapai batas elastisitas.

Ketika mencapai batas elastisitas batuan akan terdeformasi dan melepaskan energi

akibat tekanan pergerakan lempeng. Jadi berdasarkan penjelasan tersebut, pada

dasarnya gempa yang diakibatkan pergerakan lempeng ini dipengaruhi oleh

elastisitas batuan serta laju pergerakan lempeng.

Gempa yang berasosiasi dengan vulkasnisme menandakan adanya

pergerakan magma pada dapur magma di gunung api, selain itu gempa juga

menandakan telah terjadinya perubahan kemiringan lereng gunung, sehingga

dapat memprediksi kapan akan terjadinya letusan. Pengelompokan gempa lainnya

berdasarkan kedalaman gempa. Gempa dangkal (hingga kedalaman 70km), gempa

sedang (70-300 km) dan gempa sangat dalam (lebih dari 300 km). persebaran

gempa pada lempeng subduksi disebut benioff-zone.

Gambar 2.34 Persebaran Gempa pada Lempeng Subduksi

63

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian, Pengolahan dan Interpretasi data dilakukan pada April 2011

sampai dengan Juli 2011 yang dilaksanakan di Badan Meteorologi Klimatologi dan

Geofisika (BMKG) Pusat. Jl. Angkasa I No.2 Kemayoran Jakarta Pusat.

3.2 Karakteristik Gempa Bumi Soroako – Sulawesi Selatan

Hari/Tanggal : Selasa, 15 Februari 2011

Pukul : 20:33:25 WIB

Lokasi : 2.56 LS - 121.56 BT, 19 km Timur Laut Soroako

Sul-Sel

Kedalaman/Kekuatan : 20.6 km/6,1 SR

Gambar 3.1 Peta Lokasi Episenter Gempa Bumi Soroako – Sulawesi Selatan

64

3.3 Spesifikasi Alat dan Bahan Penelitian

Pada proses pembacaan fase gelombang primer, yakni fase P, alat dan bahan

yang digunakan adalah :

3.3.1 Perangkat Keras (Hardware)

1) Laptop 1 unit, dengan sistem operasi Windows 7

2) Alat-alat storage (penyimpanan)

3) Printer

3.3.2 Perangkat Lunak (Software)

1) Ms Office, Ms Word

2) Note pad

3) Mekanisme Pusat : Dimas, Azmtak, dan Pinv

4) Seismisitas : WinITDB

5) PDFCreator

6) Command Prompt

3.4 Bahan Data

Bahan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1) Data seismik yang berupa, data waktu tiba dan arah gerakan pertama

gelombang P dari gempa bumi yang terjadi di Soroako-Sulawesi Selatan,

15 Februari 2011 yang diperoleh dari Pusat Gempa Nasional BMKG

65

Pusat Jakarta, yang selanjutnya dikonversi, agar dapat dibuka oleh

Software Dimas.

2) Data sekunder gempa bumi, yang diperoleh dari database gempa, yang

dikelola oleh ISC (International Seismology Center), yaitu berupa hasil

penelitian.

66

Mulai

3.5 Tahapan Penelitian

Data Gempa Bumi

Penentuan fase pertama gelombang P

Konversi faktor c (compresi) dan d (dilatasi) menjadi 1 dan -1

Pembuatan file sesuai format data lintang, bujur, kedalaman, jumlah data kode stasiun dan polarisasi data

Penentuan azimuth dan sudut take off

Pengeplotan azimuth dan sudut take off pada bidang luasan yang sama

Penentuan mekanisme sumber gempa bumi dan parameternya yaitu dip, strike, dan rake

Konsistensi hasil penentuan

mekanisme sumber

Mekanisme sumber gempa bumi dan parameter sesar

Selesai

Ya

Tidak

Gambar 3.2. Diagram Alir Prosedur Penentuan Solusi Mekanisme Sumber Gempa Bumi

67

3.6 Pengolahan Data

Metode pengolahan data berdasarkan impuls pertama gelombang primer

(P) yang berupa pembacaan jejak pertama gelombang primer, yaitu kompresi/naik (c)

dan dilatasi/turun (d) dari setiap stasiun pencatat gempa.

Data yang digunakan meliputi lokasi gempa bumi yang telah diketahui Koordinat

episenter (lintang dan bujur), kedalaman, jumlah kode stasiun yang mencatat

gelombang P dan data polaritas awal gelombang P. Penentuan parameter mekanisme

sumber gempa bumi, yaitu saat polaritas awal naik disebut kompresi, yang

dinotasikan sebagai c dan saat polaritas turun disebut dilatasi, yang dinotasikan

sebagai d. Parameter dalam menyelesaikan mekanisme sumber dengan menggunakan

polaritas gelombang P, dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut:

1. Membuka Program Dimas dan memasukan data gempa bumi Soroako 15

Februari 2011 yang diperoleh dari BMKG.

2. Membaca dan menentukan arah gerakan pertama gelombang P (polaritas

gelombang P).

3. Mengkonversi faktor c (kompresi), yang ditandai dengan gerakan awal

gelombang P mengarah ke atas menjadi 1, untuk gerakan awal ke atas

(kompresi) = 1 sedangkan yang ditandai dengan gerakan awal gelombang P

mengarah ke bawah menjadi -1, untuk gerakan awal ke bawah (dilatasi) = -1.

4. Membuka Program Notepad, untuk memasukkan nilai polaritas gelombang,

lintang, bujur, kedalaman, jumlah kode stasiun. Selanjutnya disimpan dalam

68

format DAT, yang kemudian data ini akan menjadi input dalam Program

Azmtak, yang akan menghasilkan azimuth dan sudut take off (sudut elevasi)

5. Output dari Program Azmtak, akan menjadi input untuk Program Pinv. Output

dari Program Pinv, adalah pengeplotan azimuth dan sudut take off dan

memisahkan antara daerah kompresi dan dilatasi pada proyeksi bidang luasan

yang sama, sampai diperoleh dua garis pemisah yang membagi daerah

kompresi dan dilatasi kedalam empat kuadran. Salah satu bidang nodal

tersebut merupakan bidang sesar. Kemudian menentukan mekanisme sumber

dan parameter bidang sesar strike, dip dan rake.

6. Membuat model mekanisme sumber dengan menggunakan Command

Prompt, selanjutnya dibuka menggunakan program PDFCreator.

7. Hasil diagram mekanisme sumber dalam program PDFCreator ini ditransfer

ke bentuk file PDF. Dapat diperoleh penentuan bidang sesar dari dua bidang

nodal.

8. Strike, dip, dan rake yang ditentukan dari solusi bidang sesar yang telah

diperoleh, untuk selanjutnya digunakan untuk interpretasi tipe dan arah sesar

penyebab gempa bumi.

9. Menentukan akurasi hasil parameter mekanisme sumber gempa bumi, dengan

cara melihat tingkat kesalahannya. Hasil yang diambil adalah hasil yang

mempunyai tingkat kesalahan kurang dari atau sama dengan ( < 30% ).

Persentase kesalahan tersebut dihitung dengan cara, banyaknya titik yang

69

salah ( inconsistent ) dibagi dengan keseluruhan titik yang diplot dikali

dengan 100%.

10. Membandingkan solusi mekanisme sumber yang diperoleh pada penelitian ini

dengan hasil penelitian mekanisme sumber lainnya, yaitu ISC.

3.7 Interpretasi Data

Hasil yang diperoleh dari Azmtak, yang berupa Beach Ball dapat dilihat

mekanisme sesar dari gempa buminya, yaitu dengan melihat posisi titik pusat

lingkaran terdapat pada daerah kompresi (diarsir) atau pada daerah dilatasi (tanpa

arsiran) dan posisi kedua nodal plane yang melingkupi Beach Ball tersebut.

Kemudian dibuat model bidang patahan dengan besar sudut solusi bidang sesar

Strike, Dip, dan Rake/Slip sudah ditentukan oleh program Azmtak.

Mekanisme sumber gempa bumi akan terlihat jelas tipe sesar yang

menyebabkan gempa itu terjadi. Berdasarkan bentuk Beach Ball Mekanisme Sumber

beserta sudut Strike, Dip, dan Rake/Slip dan bentuk bidang patahan. Dari hasil analisa

secara keseluruhan akan diperoleh mekanisme sumber gempa bumi Soroako, 15

Februari 2011 yang sebenarnya.

70

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Polaritas Gelombang

Patahan yang ditimbulkan oleh impuls gelombang atau orientasi bidang sesar

yang dianalisa dari data stasiun yang belum ditentukan hasil pembacaan dari impuls

pertama gelombang primer (P) pengolahan impuls gelombang tersebut menggunakan

software Azmtak. Input data berupa koordinat waktu dan lokasi kejadian, magnitudo,

kedalaman hiposenter, jumlah data yang digunakan, waktu bacaan gelombang P

untuk setiap stasiun dan koordinat lokasi setiap stasiun pencatat gempa bumi. Dari

program notepad kemudian di olah dengan menggunakan software focal dengan

menggunakan program azmtak. Berikut ini hasil polaritas gelombang dalam bentuk

notepad.

71

Gambar 4.1 Format data gempa untuk input ke program Azmtak (Gempa Utama)

72

4.2 Mekanisme Pusat Gempa Utama

Hasil pengumpulan dan seleksi data diperoleh dari arah gerakan pertama

gelombang P di stasiun yang berupa gerakan ke atas (kompresi) dan gerakan ke

bawah (dilatasi). Arah gerakan pertama gelombang P ini akan menjadi salah satu

input untuk program Azmtak dengan nilai 1 untuk gerak kompresi dan -1 untuk gerak

dilatasi. Hasilnya berupa data azimuth dan take off angle dari setiap stasiun. Seperti

pada tabel 4.1 dibawah ini

Tabel 4.1 Hasil Pengolahan data Azmtak (Gempa Utama)

73

STASIUN

IMPULS

TAKE OFF ANGLE (0)

AZIMUTH (0) APSI 1.00 59.61 2.14

AAII -1.00 56.65 100.55

BNDI -1.00 55.61 104.03

FAKI -1.00 54.00 92.64

ABJI 1.00 55.26 233.90

BBKI -1.00 56.61 261.52

BKSI -1.00 58.06 207.30

BKB -1.00 57.65 284.38

CGJI -1.00 58.06 207.30

BLJI -1.00 48.67 254.91

BYJI -1.00 54.87 236.36

CISI -1.00 55.14 231.34

CMJI -1.00 50.54 249.29

CNJI -1.00 51.04 247.55

FAKI -1.00 49.96 251.03

GTOI -1.00 54.00 92.64

JAGI 1.00 57.85 24.73

KASI -1.00 54.89 230.87

JMBI -1.00 47.68 259.40

KBKI -1.00 47. 07 272.31

KHK -1.00 57.43 261.23

KMMI 1.00 55.74 100.55

KMSI -1.00 55.39 225.24

KRK -1.00 57.66 39.77

LBMI -1.00 53.97 261.26

LEM -1.00 56.96 328.73

LUWI 1.00 50.58 6.82

LWLI 1.00 59.63 96.95

NGJI -1.00 47.33 243.90 NLAI -1.00 57.98 98.03 PBKI -1.00 58.36 268.44

PCI 1.00 56.32 311.54 PPBI -1.00 53.59 270.82 PWJI -1.00 57.39 240.12

SGSI -1.00 54.57 32.79

SKJI 1.00 59.46 252.74

SOEI 1.00 49.68 159.93

SPSI -1.00 53.60 230.73

STKI 1.00 56.38 283.84

SWI -1.00 49.47 80.79

SWJI 1.00 56.14 241.55

TNG -1.00 59.45 255.66

TNTI -1.00 54.19 60.93

TTSI 1.00 -59.66 252.08

UWJI -1.00 53.50 249.3

UGM -1.00 52.71 243.46

WSI 1.00 56.38 190.13

Dari data tersebut, terdapat nilai kompresi (c) sebanyak 14 stasiun dan dilatasi

(d) sebanyak 37 stasiun, dari seluruh total stasiun, yaitu 51 stasiun. Apabila semakin

74

banyak nilai data yang berupa kompresi, maka kemungkinan sesar untuk naik

semakin besar, bila nilai dilatasi banyak, maka kemungkinan sesar untuk turun

semakin besar pula.

Selanjutnya dengan perintah PINV akan didapatkan hasil berupa Dip, Strike

dan Rake. Adapun hasil yang diperoleh dari perintah PINV berupa bola fokus bidang

nodal kompresi, dilatasi dengan nilai strike, dip, dan rake.

Gambar 4.2 Bola Fokus Gempa Bumi Soroako 15 Februari 2011 dengan Hasil

Olahan Program Azmtak

Gambar 4.2 adalah bola fokus gempa bumi Soroako, dalam gambar tersebut

terdapat dua sudut yaitu, sumbu T (tarikan) dan sumbu P (tekanan). Sumbu T berada

75

di kuadran kompresi di tandai dengan kotak berwarna merah. Sumbu P berada di

kuadran dilatasi di tandai dengan kotak berwarna biru. Berdasarkan gambar dapat

diketahui bahwa hiposenter atau pusat diagram berada didalam kompresi (daerah

yang diarsir/diwarnai) dengan kata lain sumbu T satu kuadran dengan fokus, maka

dapat diinterpretasikan sebagai gempa bumi berpola sesar naik (thrust fault). Pada

pengukuran sudut, sudut rake (λ) bernilai positif (+) untuk sesar naik (thrust/reverse

fault) menandakan bahwa blok hanging wall bergerak ke atas terhadap foot wall. Hal

ini diperkirakan karena adanya tumbukan antara tiga lempeng besar, Pasifik, Eurasia,

dan Indo-Australia serta, lempeng sedang Filipina dan lempeng kecil Halmahera.

Untuk gempa Soroako, 15 Februari 2011 ini pada umumnya kompresi

terdistribusi dominan di daerah barat laut, ada pula titik-titik kompresi yang berada di

sebelah selatan cenderung kearah barat daya tetapi sangat sedikit, sedangkan titik-

titik dilatasi berada di daerah timur dan cenderung ke arah timur laut, ada pula titik-

titik dilatasi yang berada di sebelah barat cenderung barat daya lebih sedikit

dibandingkan pada arah timur. Distribusi dengan sumbu T (tarikan/tension)

terkonsentrasi di sebelah barat laut dan distribusi dengan sumbu P (tekanan/pressure)

terletak di sebelah timur laut.

Nilai orientasi bidang sesar untuk Nodal I didapatkan, yaitu Strike: 1110, Dip:

700, dan Rake: 3

0. Sedangkan untuk Nodal II didapatkan Strike: 20

0, Dip: 87

0, serta

Rake: 1590. Perpotongan antara dua garis nodal disebut dengan sumbu N (null) yang

76

berarti arah stressnya nol. Sumbu T dan sumbu P merupakan parameter yang

menunjukan arah gaya yang bekerja pada hiposenter.

Dari hasil gambar dan nilai-nilai orientasi bidang sesar dari gempa bumi

Soroako, 15 Februari 2011 adalah Reverse/Thrust Fault atau sesar naik, dimana

hanging wall bergerak ke atas terhadap foot wall dengan dominasi pada sumbu P.

4.3 Mekanisme Pusat Gempa Susulan

Data gempa susulan yang digunakan adalah gempa pada tanggal 16 Februari

2011, pukul 08:12:45 WIB, dengan magnitude sebesar 4.9 SR, pada kedalaman 75

km, dengan lokasi 4.39 LU-126.67 BT, Kepulauan Talaud. Hasil pengumpulan dan

seleksi data diperoleh dari arah gerakan pertama gelombang P di stasiun yang berupa

gerakan ke atas (kompresi) dan gerakan ke bawah (dilatasi). Arah gerakan pertama

gelombang P ini akan menjadi salah satu input untuk program Azmtak dengan nilai 1

untuk gerak kompresi dan -1 untuk gerak dilatasi. Hasilnya berupa data azimuth dan

take off angle dari setiap stasiun.

77

Gambar 4.3 Format data gempa untuk input ke program Azmtak (Gempa Susulan)

78

Tabel 4.2 Hasil Pengolahan data Azmtak (Gempa Susulan)

79

STASIUN

IMPULS

TAKE OF ANGLE (0)

AZIMUTH (0)

AAI 1.00 56.65 100.55

AAII 1.00 56.65 100.55

APSI 1.00 59.61 2.14

BBKI -1.00 56.61 261.52

BKB -1.00 57.65 284.38

BKSI -1.00 58.06 207.30

BLJI 1.00 54.87 236.36

BNDI 1.00 55.61 104.03

BYJI 1.00 55.14 231.34

CBJI 1.00 49.93 254.56

CGJI 1.00 48.67 254.91

CISI -1.00 50.54 249.29

FAKI -1.00 54.00 92.64

GTOI 1.00 57.85 24.73

IGBI 1.00 55.29 225.22

JMBI 1.00 47.07 272.31

KASI 1.00 47.68 259.40

KBKI 1.00 57.43 261.23

KDI -1.00 59.54 145.20

KHK -1.00 55.74 225.24

KLI 1.00 48.16 261.51

KLSI -1.00 48.03 262.07

KMMI -1.00 55.39 238.84

KMSI 1.00 57.66 38.35

LBMI -1.00 56.96 72.97

LEM 1.00 50.58 252.26

LUWI 1.00 59.63 39.77

MNI 1.00 57.60 39.93

MPSI 1.00 -57.98 328.73

MRSI 1.00 58.36 6.82

MSAI 1.00 56.32 96.95

NGJI -1.00 53.59 243.90

NLAI -1.00 57.39 98.03

PBKI 1.00 54.57 268.44

PCI -1.00 59.46 311.54

PMBI -1.00 48.20 268.06

PPBI -1.00 49.68 270.82

PWJI 1.00 53.60 240.12

SBJI -1.00 49.25 256.27

SGSI -1.00 56.38 32.79

SKJI -1.00 49.47 252.74

SMKI 1.00 57.65 294.58

SOEI -1.00 56.14 159.93

SPSI 1.00 59.45 230.73

STKI -1.00 54.19 283.84

SWJI -1.00 53.67 241.55

TNG -1.00 49.79 255.66

TNGI 1.00 49.79 255.65

TNTI -1.00 56.70 60.93

TTSI 1.00 59.66 252.08

UGM 1.00 52.71 243.46

80

UWJI 1.00 53.50 249.36

WAMI 1.00 47.59 95.78

WSI -1.00 56.38 190.13 Dari data tersebut, terdapat nilai kompresi (c) sebanyak 31 stasiun dan dilatasi

(d) sebanyak 24 stasiun, dari seluruh total stasiun, yaitu 55 stasiun. Apabila semakin

banyak nilai data yang berupa kompresi, maka kemungkinan sesar untuk naik

semakin besar, bila nilai dilatasi banyak, maka kemungkinan sesar untuk turun

semakin besar pula.

Selanjutnya dengan perintah PINV akan didapatkan hasil berupa Dip, Strike

dan Rake secara. Adapun hasil yang diperoleh dari perintah PINV berupa bola fokus

bidang nodal kompresi, dilatasi dengan nilai strike, dip, dan rake.

Gambar 4.4 Bola Fokus Gempa Susulan dengan Hasil Olahan Program Azmtak

81

Untuk gempa susulan ini pada umumnya kompresi terdistribusi dominan di

daerah barat laut, ada pula titik-titik kompresi yang berada di sebelah selatan

cenderung kearah barat daya tetapi sangat sedikit, sedangkan titik-titik dilatasi

banyak terdapat di daerah timur dan cenderung ke arah timur laut, ada pula titik-titik

dilatasi yang berada di sebelah barat cenderung barat daya. Distribusi dengan sumbu

T (tarikan/tension) terkonsentrasi di sebelah barat laut di daerah kompresi dan

distribusi dengan sumbu P (tekanan/pressure) terletak di sebelah timur laut di daerah

dilatasi.

Berdasarkan solusi mekanisme pusat gempa dapat diketahui nilai orientasi

bidang sesar untuk Nodal I didapatkan, yaitu Strike: 1020, Dip: 78

0, dan Rake: -16

0.

Sedangkan untuk Nodal II didapatkan Strike: 1960, Dip: 74

0, serta Rake: -167

0. Untuk

sumbu P (tekanan) berada disebelah timur dengan plunge 180 dan azimuth 62

0.

Sumbu T (tarikan) berada di wilayah thrust fault, ada yang menyebar disebelah

tenggara serta barat laut dengan azimuth 3320 dan plunge 2

0.

Dari hasil gambar dan nilai-nilai orientasi bidang sesar dari gempa bumi

susulan adalah Reverse/Thrust Fault atau sesar naik, dimana hanging wall bergerak

ke atas terhadap foot wall dengan dominasi pada sumbu P.

4.4 Perbandingan Mekanisme Pusat dengan Penelitian dari Instansi Lain

Analisis mekanisme sumber gempa ISC (International Seismology Center)

menunjukkan bahwa gempa utama sumbernya adalah pergerakan pada bidang

82

patahan naik dengan nilai rake -1710 dan arah jurus/jenis sesar (strike) bidang N 181

EW ( barat laut-tenggara) dan miring landai/kemiringan (dip) sekitar 490 ke arah

selatan-tenggara. Besar rata-rata dari pergerakannya adalah sekitar 48 cm. Lokasi

centroid pada gempa pertama adalah 1.154 LS dan 120.2 BT, dengan kedalaman 33

km. Sudut pergeseran (rake) pada nodal kedua adalah -410 dengan miring

landai/kemiringan (dip) 830

dan arah jurus/sesar (strike) sebesar 850 dengan

magnitudo 5.1 SR. Hasil analisis ISC menggunakan metode momen tensor centroid.

Gambar 4.5 Hasil Analisis Mekanisme Fokus Gempa Soroako

(Sumber International Seismology Center)

Dapat dilihat bahwa penyelesaian semua kejadian gempa bumi yang telah

diselesaikan baik oleh ISC maupun uji perbandingan gempa susulan memberikan

tipe sesar yang sama dengan gempa utama, yaitu sesar naik (thrust fault)

Dalam penggunaan gelombang seismik yang berbeda dalam setiap metode,

dapat terjadi perbedaan, yaitu pada gempa utama menggunakan polaritas gelombang

P begitu pula dengan uji perbandingan gempa susulan, sehingga perbedaan yang

terlihat tidak terlalu besar. ISC (International Seismology Center) dengan momen

83

tensor solution menggunakan gelombang permukaan, ISC pun melakukan penelitian

dengan centroid momen tensor solution menggunakan gelombang badan (gelombang

P dan S). Perbedaan kelajuan gelombang seismik menyebabkan waktu tiba setiap

gelombang di stasiun pun berbeda.

4.5 Tinjauan Seismisitas

Daerah Sulawesi Selatan dan sekitarnya merupakan zona yang mempunyai

tingkat seismisitas yang tinggi. Hasil pemetaan data gempa bumi Sulawesi Selatan

dan sekitarnya menggunakan software Win ITDB, dapat dilihat pada gambar 4.6 atau

disebut peta seismisitas.

Gambar 4.6 Penyebaran Pusat Gempa Bumi di Sulawesi Selatan dan Sekitarnya

Zona Sulawesi Selatan dan sekitarnya mempunyai aktifitas gempa bumi yang

tinggi. Aktifitas gempa bumi yang tinggi berhubungan dengan aktifitas lempeng

84

tektoniknya, terutama zona subduksi. Gambar 4.6 menunjukkan gempa bumi dangkal

terjadi mulai dari Mamuju memotong diagonal melintasi daerah Sulawesi Selatan

bagian Tengah, Sulawesi Selatan bagian Selatan, Bulukumba menuju Pulau Selayar

bagian Timur. Gempa bumi dangkal dan menengah terdapat di Palu-Koro, saddang,

Matano, dan Pinrang, dimana seismisitas Palu-Koro yang memanjang dari Palu ke

arah Selatan Tenggara melalui Sulawesi Selatan bagian utara menuju ke selatan

Kabupaten Bone sampai di laut Banda.

4.6 Penampang Melintang

Penentuan model penujaman dilakukan pada daerah Sulawesi Selatan dimulai

dari arah Barat ke arah Timur dengan arah penampang melintang Barat Daya-Timur

Laut. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kemiringan atau dip dari penujaman

dengan analisis distribusi hiposenter. Zona penujaman diiris dan didapatkan 5 irisan

melintang. Penampang melintang tersebut di buat tegak lurus trench dengan masing-

masing penampang melintang melalui batas koordinat yang berbeda. Berikut ini

adalah proyeksi pada bidang AA’, BB’, CC’, DD’, EE’ dan zona penujaman beserta

penjelasannya:

1. Bidang A-A’

Bidang ini arah penunjaman tampak jelas dengan trend penyebaran gempa

utama dan gempa-gempa susulan. Penyebaran hiposenter pada daerah shallow

85

dip membentuk sudut sekitar 350 terhadap horizontal sampai kedalaman

kurang lebih 90 km.

Gambar 4.7 Penampang Melintang Seismisitas Bidang A-A’

2. Bidang B-B’

Pada bidang ini, terlihat bahwa trend penyebaran hiposenter menunjukkan

penunjaman. Penyebaran hiposenter mencapai kurang lebih 95 km.

Penyebaran hiposenter pada daerah shallow dip membentuk sudut sekitar 350

terhadap horizontal sampai kedalaman kurang lebih 50 km.

86

Gambar 4.8 Penampang Melintang Seismisitas Bidang B-B’

3. Bidang C-C’

Pada bidang ini terdapat trend penyebaran hiposenter sampai kedalaman

kurang lebih 70 km. Setelah patahan terdapat banyak gempa dengan

kedalaman dangkal, menyebar hingga melewati bawah sesar. Penyebaran

hiposenter pada daerah shallow dip membentuk sudut sekitar 450 terhadap

horizontal sampai kedalaman kurang lebih 70 km.

87

Gambar 4.9 Penampang Melintang Seismisitas Bidang C-C’

4. Bidang D-D’

Pada bidang ini penyebaran hiposenter menyebar hingga melewati bawah

sesar, terlihat bahwa trend penyebaran hiposenter menunjukkan penunjaman.

Penyebaran hiposenter pada daerah shallow dip membentuk sudut sekitar 350

terhadap horizontal sampai kedalaman kurang lebih 70 km.

88

Gambar 4.10 Penampang Melintang Seismisitas Bidang D-D’

5. Bidang E-E’

Bidang ini terdapat trend penyebaran hiposenter sampai kedalaman kurang

lebih 80 km. Terdapat banyak gempa dengan kedalaman dangkal, menyebar hingga

melewati bawah sesar. Penyebaran hiposenter pada daerah shallow dip membentuk

sudut sekitar 450 terhadap horisontal sampai kedalaman kurang lebih 80 km.

Gambar 4.11 Penampang Melintang Seismisitas Bidang E-E’

89

Berdasarkan distribusi penampang melintang hiposenter, secara umum terlihat

bahwa kedalaman maksimum hiposenter di daerah Soroako kurang lebih 150 km.

distribusi gempabumi dangkal (0-70 km) sering terjadi pada daerah penunjaman

dengan sudut yang kecil (shallow dip). Sedangkan untuk gempabumi dengan

kedalaman (70-300 km) terjadi pada daerah dengan sudut penunjaman yang lebih

besar (intermediate dip).

Hasil analisis penampang melintang masing-masing bidang dapat dilihat

bahwa, sudut yang terbentuk pada daerah shallow dip yaitu pada kedalaman (0-70

km) besarnya sampai 300. Untuk daerah intermediate dip yaitu pada kedalaman (70-

250 km) besarnya antara (300-45

0). Sudut terbesar terdapat pada bidang C-C’ dan

bidang E-E’ dengan kedalaman gempa lebih dari 70 km. Diperkirakan pada bidang

ini penunjaman Lempeng Pasifik lebih dalam menjorok dibawah zona Sulawesi

Selatan dibanding pada bidang yang lain.

90

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat ditarik beberapa kesimpulan

antara lain :

1. Gempa bumi Soroako (Sulawesi Selatan) pada tanggal 15 Februari 2011,

memiliki magnitude 6,1 SR disebabkan oleh aktifitas lempeng Hindia-

Australia yang menujam di bawah lempeng benua Eurasia dengan

mekanisme sumber berupa sesar reverse/thrust fault.

2. Mekanisme sumber gempa Soroako (Sul-Sel) tersebut diperoleh orientasi

sesar ke arah Timur Laut –Barat Laut, dengan arah bidang sesar (strike)

1110/20

0 dan kemiringan bidang sesar (dip) 70

0/87

0 serta sudut

pergeserannya (rake) 30/159

0.

3. Pola pengelompokan sumber gempa bumi dan penampang melintang di

Sulawesi Selatan dan sekitarnya berada di penujaman tektonik dari arah

utara yang dicirikan oleh tunjaman parit Sulawesi dan gerakan-gerakan

tektonik dari arah timur, yaitu sesar Sangihe-Talaud dan Tunjaman

Molluca.

91

5.2 Saran

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat dberikan beberapa saran

antara lain :

1. Penentuan bidang sesar dengan menggunakan polaritas awal gelombang P

dilakukan dengan meminimalkan kesalahan data yang diperoleh, sehingga

akan diperoleh nilai yang tepat, dapat menentukan bidang nodal dalam

menentukan nilai strike, dip, dan rake sebagai parameter solusi bidang

sesar. Untuk itu perlu diperhatikan, akurasi dari bentuk awal gelombang P

tersebut apakah tergolong kompresi atau dilatasi, agar dapat memberi

gambaran yang mendekati keadaan yang terjadi di sumber gempa bumi.

2. Hasil analisa yang diperoleh, perlu adanya penyesuaian dengan data

geologi dan kondisi tektonik setempat serta dibandingkan dengan hasil

metode geofisika yang lain.

92

DAFTAR PUSTAKA

[1] Mushaf Al-Qur’an Terjemahan, kelompok GEMA INSANI

[2] Suetsugu, Daisuke “Source Mechanism Practice”, Earthquake Information Division, IISE.

[3] Ismail, Sulaiman, 1989, “Pendahuluan seismologi I”, Badan Diklat Meteorologi dan

Geofisika, Jakarta.

[4] Lepedes, D.N., 1978, Encyclopedia of the Geological Sciences. Mc Graw Hill Inc, New

York.

[5] Reid, H.F. 1982. Elastic Rebound Theory of Earthquake, BSSA. Vol 11 (98-100).

[6] Ginanjar S. 2007. Memahami Konsep Tektonik dan Mekanisme Gempa. Jakarta,

BMKG.Wilson E.

[7] Hamilton, W. 1979. Tectonics of the Indonesian Region. United States Geological Survey.

Professional Paper 1078.

[8] Snoke, J. Arthur, 2003, Focal Mechanism Determinations, Virginia Tech, Blackburg, VA,

USA.

[9] Waluyo, 1992, Seismotectonics of Eastern Indonesian Region. Ph.D Thesis, Saint Louis

University, USA.

[10] Santoso, Djoko, 2002, Pengantar Teknik Geofisika, ITB, Bandung.

[11] Kramer, S. L, 1996, “Geotechical Earthquake Engineering”, Prentice Hall Inc, New Jersey.

[12] Http://www.isc.ac.