pengamatan dan analisa gempa bumi

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Gempa bumi (earthquakes) adalah getaran tanah yang ditimbulkan oleh

lewatnya gelombang seismik yang dipancarkan oleh suatu sumber energi elastik yang

dilepaskan secara tiba-tiba. Gelombang yang dipancarkan mengakibatkan getaran

melalui batuan bumi. Gempa bumi telah dikenal dan ditakuti sejak zaman dulu.

Gempa bumi merupakan salah satu fenomena alam yang sangat merusak dan sering

kali lebih menakutkan dibandingkan dari letusan gunung berapi, karena guncangan

gempa bumi akibat patahan ini langsung pada tanah, yang sejak dulu kita anggap

stabil (Emmons, 1960).

Gempa bumi sendiri merupakan hal yang sangat tidak asing lagi di

masyarakat Aceh karena daerah Aceh berada pada lempeng Indo-Australia dan

lempeng Eurasia serta pada sirkum Mediteranian (Mulyatno, 2008). Selain itu juga

gempa daerah Aceh disebabkan oleh patahan sesar Sumatera yang terbentang dari

laut Andaman sampai Sumatera Selatan. Di masyarakat aceh, istilah gempa bumi

menjadi hal yang sangat menakutkan, terlebih setelah terjadinya gempa bumi dan

tsunami tanggal 24 Desember 2004 di Aceh silam dengan kekuatan mencapai M =

9,0 (Delfebriyadi, 2010) yang termasuk ke dalam tiga gempa bumi terbesar yang

terekam dalam sejarah. Gempa bumi yang mengakibatkan tsunami ini menelan

korban lebih dari 200 ribu jiwa (Rohadi, 2009). Sehingga masyarakat Aceh sangat

sensitif dengan gempa bumi, bahkan ada yang trauma akan gempa bumi.

Dalam pandangan sebagian masyarakat, gempa bumi terjadi hanya pada saat

dirasakan saja. Padahal gempa bumi selalu terjadi, hanya saja tidak dirasakan oleh

manusia. Lantas pertanyaannya, siapakah yang dapat merasakannya? Jawabannya

Gempa bumi selalu dipantau oleh alat yang bernama Seismograf. Alat ini berfungsi

untuk merekam kejadian gempa setiap hari dari gempa kecil hingga gempa besar.

Seismograf sendiri memiliki beberapa tipe berdasarkan jarak jangkauannya, ada yang

1

2

tipe Short period, Long Period , dan Broadband. Dan berdasarkan cara kerjanya

seismograf terbagi atas digital dan analog.

Dari konteks diatas, KKP ini akan terfokus kepada pengamatan dan analisa

dasar gempa yang direkam oleh Siesmograf SPS-3 analog (Short Period System 3

component) (Lampiran Gambar Halaman 32) setiap hari selama bulan Juli 2010.

1.2 Tujuan KKP

KKP ini bertujuan untuk mengamati dan melakukan analisa dasar gempa

yang direkam oleh Seismograf SPS-3 analog (Short Period System 3 Component)

selama bulan Juli 2010.

1.3 Manfaat KKP

Adapun manfaat yang diperoleh dari KKP ini adalah:

1. Diperoleh informasi gempa selama bulan Juli 2010.

2. Mengetahui cara membaca seismogram pada kertas pias.

3. Mengetahui dasar-dasar analisa gempa dari hasil rekaman seismograf SPS-3.

4. Memberikan pemahaman terhadap gempa bumi.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Profil Stasiun Geofisika Mata Ie

Stasiun Geofisika Mata Ie Banda Aceh sebagai Unit Pelaksana Teknis Badan

Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) telah beroperasi sejak tahun 1979.

Stasiun Geofisika Mata Ie beralamat di Jalan Raya Mata Ie Banda Aceh, kode pos

23352. Dengan koordinat 05° 29’ 47.8” LU dan 95° 17’ 45.8” BT.

Stasiun Geofisika Mata Ie Banda Aceh melaksanakan kegiatan:

1) Pengamatan Geofisika

2) Pengumpulan dan Penyebaran Data Geofisika

3) Pengolahan dan Analisa Data Geofisika

4) Pelayanan Jasa Geofisika

5) Pemeliharaan/ Perbaikan Peralatan

6) Melaksanakan kegiatan lainnya yang berhubungan dengan Geofisika

Stasiun Geofisika Mata Ie merupakan salah satu instansi BMKG kelas III

yang melaksanakan Tugas Pokok dan Fungsi berdasarkan struktur Organisasi yang

telah yang ditetapkan (Lampiran halaman 30).

Dalam mendukung kegiatannya, stasiun geofisika Mata Ie mengunakan

beberapa alat, diantaranya:

1. Seismograf SPS-3 Analog digunakan untuk pengamatan gempa bumi.

2. Seismograf SPS-3 Digital digunakan untuk pengamatan gempa bumi.

3. Ranet digunakan untuk peralatan komunikasi.

4. V-Sat digunakan untk peralatan komunikasi.

5. Radio SSB digunakan untuk peralatan komunikasi.

6. Jisnet digunakan untuk perekam gempa bumi.

7. Lightning Detector digunakan untuk pengamatan petir/kilat.

3

4

2.2 Gempa Bumi

Lempeng bumi selalu bergerak karena gaya dari dalam bumi. Gaya ini

menyebabkan bagian lempeng bumi terus berpindah, sehingga menekan bagian

lempeng yang lain. Untuk mengimbangi tekanan tersebut, bagian lempeng

merenggang, menekan dan menekuk seperti tarikan pelastik atau karet. Tetapi jika

gaya terlalu besar, lempeng tersebut akan patah. Patahan ini yang menghasilkan

gelombang seismik yang mengakibatkan getaran pada permukaan bumi. Getaran

inilah yang biasanya disebut gempa bumi (Emmons, 1960 dan Wilson, 1961).

2.2.1 Penyebab Gempa Bumi

Setiap peristiwa yang terjadi tentunya memiliki penyebeb sehingga terjadinya

peristiwa tersebut. Gempa bumi tidak hanya disebabkan oleh patahan lempeng bumi,

tetapi Emmons et.al. (1960) menyebutkan bahwa gempa bumi selain disebabkan oleh

patahan lempeng bumi, juga disebabkan oleh letusan gunung berapi, tumbukan

akibat ledakan bom, nuklir atau bahan peledak lain. Selain itu juga disebakan oleh

kendaraan yang melintas seperti truk, tank, dan kereta api, serta fenomena alam lain

seperti runtuhnya bebatuan pada jurang, air terjun, gua, tambang atau gesekan yang

bukan patahan permukaan bumi seperti longsor dan tabrakan kapal selam pada dasar

laut.

2.2.2 Pengukuran Kekuatan Gempa Bumi

Gempa bumi yang besar terkait dengan besarnya patah yang terjadi pada

fokus, yang menyebabkan pelepasan energi dalam bentuk gelombang seismik dan

mengakibatkan getaran pada permukaan tanah yang luas. Gelombang seismik ini

penting diketahui untuk tujuan rekayasa agar dapat dideskripsikan secara kuantitatif

ukuran gempa bumi (Wiegel, 1970). Wiegel menambahkan bahwa pada tahun 1935,

C. F. Richter dari Institut Teknologi California mendefinisikan kekuatan gempa

untuk guncangan dangkal sebagai

M=log10AA0

5

dimana M adalah magnitude/kekuatan gempa bumi, A adalah amplitudo/simpangan

maksimum yang terekam oleh seismograf Wood-Anderson pada jarak 100 km dari

pusat gempa, dan A0 adalah amplitudo 1000 mm.

Penggunaan skala magnitude gempa merupakan cara yang mudah untuk

mengklasifikasikan gempa berdasarkan ukuran. Namun, karena ketidak seragaman

kerak bumi, memiliki patahan yang berbeda, dll., membuat M bukan merupakan

ukuran yang tepat untuk ukuran sebuah gempa bumi.

Sesuai dengan pernyataan di atas, bahwa setiap daerah memiliki karakter

yang berbeda yang menyebabkan cara menghitung besar magnitude gempa di setiap

daerah berbeda. Di stasiun geofisika Mata Ie menggunakan rumus berikut untuk

menghitung magnitude gempa berdasarkan alat seismograf SPS-3, yaitu:

M=3,4062 log ∆ T +1,1354 log A−2,7512 (BMKG Mata Ie)

∆ T=T S−T P

Di mana: M = Magnitude/kekuatan gempa

T S= Waktu gel. Sekunder

T P= Waktu gel. Primer

A = Amplitudo/simpangan maksimum

Klasifikasi ukuran skala Richter dapat dilihat pada tabel berikut ini:

Tabel 2.1 Ukuran Skala Richter beserta efek yang diakibatkan

Ukuran Skala Richter

Keterangan

0,0 - 2,9 Tidak diberi label oleh manusia.3,0 - 3,9 Dirasakan oleh masyarakat di sekitar pusat gempa. Lampu

gantung mulai goyang.4,0 - 4,9 Terasa sekali getarannya. Jendela bergetar dan bergerak,

permukaan air beriak-riak, daun pintu terbuka-tutup sendiri.5,0 - 5,9 Sangat sulit untuk berdiri tegak. Porselin dan kaca pecah, dinding

yang lemah pecah, lepas dari batu bata, dan permukaan air di daratan terbentuk gelombang air.

6,0 - 6,9 Batu runtuh bersama-sama, runtuhnya bangunan bertingkat tinggi, rubuhnya bangunan lemah, retakan di dalam tanah.

7,0 - 7,9 Tanah longsor, jembatan roboh, bendungan rusak dan hancur. Beberapa bangunan tetap, keretakan besar di tanah, trek kereta

6

api bengkok. Terjadi kerusakan total di daerah gempa.8,0 - … Dapat menyebabkan kerusakan serius di beberapa daerah dalam

radius seratus kilometer dari wilayah gempa.Sumber wikipedia.com

2.2.3 Klasifikasi Intensitas Gempa Bumi

Selain kekuatan gempa bumi, juga intensitas gempa bumi juga perlu

diketahui. Intensitas gempa bumi merupakan ukuran kerusakan akibat gempa bumi

berdasarkan hasil pengamatan efek gempa bumi terhadap manusia, struktur

bangunan, dan lingkungan pada tempat tertentu. Besarnya intensitas di suatu tempat

tidak tergantung besarnya kekuatan (magnitude) gempa bumi saja, namun juga

tergantung dari besar jarak tempat tersebut ke sumber gempa bumi dan kondisi

geologi setempat. Emmons (1960) menyebutkan skala Mercalli (MMI=Modified

Marcalli Intensity) telah dimodifikasi oleh Wood dan Neumann tahun 1931, yang

biasanya skala ini digunakan di United State. Ringkasannya sebagai berikut:

I. Getaran tidak dirasakan, kecuali dalam keadaan hening oleh beberapa orang.

II. Getaran dirasakan beberapa orang.

III. Getaran dirasakan nyata dalam rumah, terasa getaran seakan-akan ada truk

lewat. Benda- benda yang bergantung bergoyang.

IV. Pada siang hari dirasakan oleh banyak orang dalam rumah, di luar oleh

beberapa orang sebagian terbangun, piring dan gelas berbunyi, jendela dan

pintu bergetar dan dinding berbunyi.

V. Getaran dirasakan oleh hampir semua orang, banyak orang terbangun. Jendela

kaca pecah, barang- barang di atas meja berjatuhan. Pohon- pohon, tiang- tiang

dan lain- lain barang besar tampak bergoyang.

VI. Getaran dirasakan oleh semua orang, kebanyakan terkejut dan lari keluar.

Plester dinding jatuh dan cerobong asap pabrik rusak. Kerusakan ringan.

VII. Hampir semua orang keluar rumah. kerusakan ringan pada rumah dan

bangunan dengan kontruksi yang baik, cerobong asap pecah dan retak- retak.

Goncangan terasa oleh orang yang naik kenderaan.

7

VIII. Kerusakan ringan pada bangunan yang kuat. Retak- retak pada bangunan yang

kuat. Dinding dapat lepas dari rangka rumah. Pabrik- pabrik dan monumen-

monumen roboh. Air menjadi keruh.

IX. Kerusakan pada bangunan yang kuat, rangka- rangka rumah menjadi tidak

lurus, banyak retak- retak pada bangunan kuat. Rumah tampak bergeser dari

pondamennya. Pipa-pipa dalam tanah putus.

X. Bangunan dari kayu yang kuat rusak, rangka- rangka rumah lepas dari

pondamennya, tanah terbelah, rel melengkung. Tanah longsor di sekitar sungai

dan di tanah- tanah yang curam, air bah.

XI. Bangunan- bangunan hanya sedikit yang tetap berdiri. Jembatan rusak, terjadi

lembah. Pipa dalam tanah tidak dapat di pakai sama sekali, tanah terbelah, rel

melengkung sekali.

XII. Hancur sama sekali. Gelombang tampak pada permukaan tanah. Pemandangan

manjadi gelap. Benda- benda terlampar ke udara.

2.2.4 Efek Yang Diakibatkan Oleh Gempa Bumi

Gempa bumi yang besar menyebabkan bencana, tidak hanya karena

kerusakan langsung dari pergerakan tanah dan patahan tetapi karena kerusakan tidak

langsung yang dibuat oleh gerakan gempa. Lebow (1995) menyebutkan bahwa ada

beberapa efek yang disebabkan oleh gempa bumi yaitu:

1. Ground motion; dihasilkan dari gelombang seismik terutama perpindahan lambat

gelombang permukaan (surface wave) melalui lapisan permukaan batuan dan

lapisan tanah. Kadang-kadang gerakan ini terlihat seperti gelombang yang

berombak-ombak, yang membuat seperti mabuk laut. Goncangan ini

menyebabkan bangunan hilang keseimbangan, jembatan runtuh, dan

menyebabkan orang-orang terluka akibat puing-puing reruntuhan.

2. Ketika permukaan tanah patah, banyak bangunan yang ikut patah seperti pagar,

rumah, jalan, atau saluran pipa juga ikut rusak.

3. Efek yang tidak langsung sering lebih parah dari pada goncangan. Seperti

kebakaran yang disebabkan oleh putusnya saluran gas dan kabel listrik.

4. Goncangan megakibatkan longsor dan perpindahan massa lain secara cepat.

8

5. Goncangan secara tiba-tiba yang mengganggu endapan jenuh pada air, dan tanah

akan berubah dari padat menjadi lembek.

6. Gelombang seismik laut atau yang lebih dikenal dengan istilah tsunami terjadi

setelah perpindahan hebat pada dasar laut setelah gempa bumi besar, longsong,

dan letusan gunung berapi.

2.3 Seismograf

Seismograf adalah sebuah perangkat yang mengukur dan mencatat gempa

bumi. Pada prinsipnya, seismograf terdiri dari gantungan pemberat dan ujung lancip

seperti pensil. Dengan begitu, dapat diketahui kekuatan dan arah gempa lewat

gambaran gerakan bumi yang dicatat dalam bentuk seismogram (wikipedia.com).

2.3.1 Sejarah Seismograf

Pada zaman Dinasti Han Timur Tiongkok, sering terjadi gempa bumi di

ibukota Luoyang dan daerah sekitarnya. Menurut catatan buku sejarah, selama 50

tahun dari tahun 89 hingga 140, pernah terjadi 30 kali gempa bumi di daerah

tersebut. Kemudian seorang ilmuwan bernama Zhang Heng melakukan penelitian

bidang gempa bumi tersebut. Akhirnya pada tahun 132, Zhang Heng berhasil

membuat alat pertama yang dapat meramalkan gempa bumi di Tiongkok bahkan di

seluruh dunia, dan dinamakan “ Seismograf”.

Seismograf itu dibuat dari perunggu berbentuk seperti guci yang di tengahnya

terdapat batangan tembaga dan di luarnya terdapat 8 ekor naga yang di kepalanya

tersambung pada 8 batang tembaga tipis yang menghadap ke arah-arah timur, selatan,

barat, utara, timur laut, tenggara, barat laut dan barat daya.

Di dalam mulut setiap naga terdapat bola tembaga yang kecil, di bawah

kepala setiap naga mendekam seekor katak tembaga, mereka semua membuka mulut

besar-besar, yang sewaktu-waktu dapat menyambut bola tembaga kecil yang

dilontarkan dari mulut naga.

Seandainya terjadi gempa bumi, maka batang tembaga Seismograf itu akan

condong ke arah asal gempa bumi tersebut, kemudian menggerakkan kepala naga

dan naga yang berada di arah itu akan membuka lebar mulutnya, maka bola tembaga

9

kecil itu akan keluar dari mulut naga tersebut dan jatuh ke dalam mulut katak yang

justru mendekam di bawahnya. Dengan demikian, akan diketahui di mana terjadinya

gempa bumi.

Gambar 2.1 Seismograf Zhang Heng

Beberapa abad kemudian pada tahun 1855, Luigi Palmieri dari Italia

merancang sebuah Seismometer merkuri. Seismometer buatan Palmieri ini memiliki

tabung berbentuk U diisi dengan merkuri dan disusun di sepanjang titik-titik kompas.

Gambar 2.2 Seismometer Luigi Palmieri

Kemudian pada tahun 1880, John Milne seorang ahli seismologi dan geologi

berkebangsaan Inggris menemukan seismograf modern pertama. Alat ini merupakan

sebuah seismograf pendulum horizontal sederhana, sebuah mesin yang mencatat

getaran yang terjadi dengan gerakan tiba-tiba di sepanjang garis patahan bumi. Dia

juga yang pertama kali mempromosikan pembangunan stasiun seismologi.

10

Gambar 2.3 Seismograf John Milne

Setelah Perang Dunia II, seismograf pendulum horizontal itu dikembangkan

lagi menjadi Press-Ewing seismograf. Alat ini dikembangkan di Amerika Serikat dan

digunakan untuk merekam periode panjang gelombang. Seismograf ini kemudian

digunakan secara meluas di seluruh dunia hingga saat ini

(www.engineeringtown.com).

2.3.2 Jenis-Jenis Siesmograf

Seismograf memiliki dua jenis berdasarkan cara kerjanya yaitu seismograf

analog dan seismograf digital. Sedangkan berdasarkan frekuensi dapat dibagi ke

dalam tiga jenis, yaitu Seismograf Short Period, Seismograf Long Period dan

Seismograf Broadband. Masing-masing memiliki frekuensi 0,1-100Hz ; 0,03-

0,05Hz ; 0,01-50Hz.

2.3.3 Prinsip Kerja Seismograf SPS-3

Seismograf SPS-3 menggunakan elektromagnetik seismographer untuk

memindahkan volatilitas sistem kawat tarik ke suatu daerah magnetis. Peristiwa-

peristiwa yang menimbulkan getaran kemudian dideteksi melalui Accelerasi Pen.

Time System

Sensor

Amplifier/ Pengkondisi Signal

N-S

E-W

Z

Recorder

11

Gambar 2.4 Prinsip Kerja Seismograf SPS-3 Analog

2.3.3 Analisa Gempa Berdasarkan Seismograf SPS-3

Dasar-dasar analisa gempa berdasarkan seismograf SPS-3 dilakukan dengan

menentukan beberapa variabel seperti waktu primer, waktu sekunder, amplitudo

maksimum dan panjang gelombang. Dari variabel-variabel inilah kemudian dianalisa

berdasarkan rumus magnitude lokal dari BMKG Mata Ie sehingga didapatkan besar

kekuatan gempa. Analisa lain yang dilakukan berdasarkan variable di atas seperti

jarak episenter gempa ke stasiun dan waktu awal (Origin Time) terjadinya gempa di

fokus (Ibrahim dan Subardjo, 2005).

12

BAB III

METODE KERJA

3.1 Waktu dan Tempat

KKP dilaksanakan di Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Stasiun

Geofisika Kelas III Banda Aceh, Balai Besar Wilayah I Medan dari tanggal 28 Juni –

02 Agustus 2010.

3.2 Alat dan Bahan

Dalam mendukung proses KKP digunakan alat dan bahan seperti Seismograf

SPS-3, Kertas Pias, Meja Tempat Analisa, Pulpen, Tabel Sheet Pengukuran, Kaca

Pembesar, Penggaris, Kalkulator.

3.3 Prosedur Kerja

3.3.1 Pemasangan Kertas Pias

Kertas pias digunakan untuk merekam hasil pencatatan gempa oleh

seismograf. Pemasangan kertas pias dilakukan tiap hari pada pukul 07.00 wib

yang bertepatan dengan pukul 00.00 GMT. Pemasangan kertas pias meliputi

komponen Z (vertikal), N-S (north-south), dan E-W (east-west). Gambar

pemasangan kertas pias dapat dilihat pada lampiran gambar halaman 35.

3.3.2 Penggantian Kertas Pias

Penggantian kertas pias (Lampiran Gambar Halaman 34) dilakukan

juga tiap hari pada pukul 07.00 wib yang bertepatan dengan pukul 00.00

GMT. Penggantian kertas pias setiap hari dikarenakan pada alat seismograf

telah diatur satu lembar kertas pias merekam untuk satu hari kecuali

komponen Z. Komponen ini diganti setiap pukul 19.00 dan 07.00 wib atau

pukul 12.00 dan 00.00 GMT. Ini dikarenakan komponen vertikal merupakan

komponen yang penting dalam pembacaaan gelombang primer sehingga skala

harus diperbesar agar mudah pada saat pembacaan gelombang.

12

13

3.3.3 Kalibrasi Seismograf

Sama halnya dengan alat ukur lainnya, seismograf juga perlu

dikalibrasi. Kalibrasi seismograf dilakukan setiap pemasangan dan

penggantian kertas pias. Masing-masing komponen Z, E-W, dan N-S harus

dikalibrasi setelah dipasang kertas pias. Tujuannya untuk menstandarkan

seismograf dan juga berfungsi untuk pengecekan seismograf.

3.3.4 Analisa Gempa

Analisa gempa dilakukan setelah penggantian kertas pias. Hasil

rekaman seismograf yang berupa seismogram kemudian dianalisa setiap

gempa yang terjadi selama satu hari.

3.3.4.1 Penentuan Gelombang Primer

Gelombang primer ditentukan pada titik dimana awal tejadinya

perubahan fase pada seismogram. Gelombang primer ditentukan dari

komponen vertikal (Z).

Gambar 3.1 Penentuan Letak Gelombang Primer

3.3.4.2 Penentuan Gelombang Sekunder

Gelombang sekunder ditentukan pada titik dimana awal tejadinya

perubahan fase gelombang setelah terjadinya gelombang primer. Gelombang

14

sekunder ditentukan dari komponen horizontal. Boleh dari komponen E-W

atau juga dari komponen N-S.

Gambar 3.2 Penentuan Letak Gelombang Sekunder

3.3.4.3 Penentuan Amplitudo Maksimum

Amplitudo ditentukan dari simpangan terbesar pada seismogram.

Gambar 3.3 Penentuan Amplitudo Maksimum Gelombang

3.3.4.4 Penentuan Panjang Gelombang

Panjang gelombang ditentukan dari awal datangnya gelombang yaitu

pada gelombang primer, sampai akhir gelombang sekunder yaitu ditandai

dengan perubahan fase gelombang.

15

Gambar 3.4 Penentuan Panjang Gelombang

3.3.4.5 Penentuan Magnutude/Kekuatan Gempa

Magnitude/kekuatan gempa dihitung menggunakan rumus yang telah

ditentukan oleh stasiun BMKG yaitu:

M=3,4062 log ∆ T +1,1354 log A−2,7512 (BMKG Mata Ie).

Rumus ini digunakan karena setiap stasiun memiliki rumus yang berbeda

yang dipengaruhi oleh karakteristik daerah tersebut.

3.3.4.6 Penentuan Jarak Episenter ke Stasiun

Jarak Episenter ke stasiun dihitung berdasarkan konstanta omori.

Dengan rumus sebagai berikut:

∆=8 ×T SP (BMKG Mata Ie).

∆ = Jarak Episenter ke Stasiun (km)

8 = Konstanta Omori

T SP = Waktu Sekunder – Waktu Primer

3.3.4.7 Penentuan Origin Time

Origin Time dianalisa menggunakan rumus sebagai berikut:

OT =T P−T SP

0,75 (BMKG Mata Ie).

16

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Data-data yang diperoleh merupakan hasil pengamatan selama bulan Juli

2010. Selama satu bulan dilakukan KKP jumlah gempa diperoleh sebanyak 139 kali.

Jumlah setiap harinya tidak konstan, dan jumlah ini tidak dapat diprediksi.

4.1.1 Pengumpulan Data Gempa

Setiap hari stasiun melakukan pengumpulan data gempa pukul 07.00 wib

yang bertepatan dengan pukul 00.00 GMT. Data gempa yang diperoleh berupa

seismogram yang tercatat pada kertas pias. Seismogram selanjutnya ditentukan

waktu primer dan waktu sekunder. Selain itu juga ditentukan amplitudo serta panjang

gelombang. Data gempa selama bulan Juli 2010 selengkapnya dapat dilihat pada

lampiran tabel halaman 45.

4.2 Analisa Kekuatan Gempa

Setelah data-data tersebut di atas diperoleh, selanjutnya dilakukan

perhitungan kekuatan gempa sesuai rumus yang telah dipaparkan pada metode kerja

(Halaman 15). Tidak semua gempa dapat dihitung kekuatannya, karena ada beberapa

variabel yang kadang-kadang tidak bisa kita tentukan seperti waktu sekunder,

amplitudo maksimum dan panjang gelombang. Penentuan ini tidak dapat dilakukan

karena kurang jelasnya seismogram yang tercatat pada kertas pias. Hal ini

menyebabkan sulitnya untuk menentukan posisi awal atau terakhir terjadinya

perubahan fase gelombang pada seismogram.

Penentuan waktu primer harus pada komponen vertikal (Z), sedangkan waktu

sekunder dapat ditentukan dari komponen horizontal, baik E-W maupun N-S. Hal

tersebut di atas dikarenakan gelombang primer merupakan gelombang longitudinal

yang merambat lebih cepat dari gelombang transversal. Gelombang transversal inilah

16

17

yang menjadi waktu sekunder. Selanjutnya amplitudo maksimum (Amax) diperoleh

dari simpangan gelombang yang terbesar.

Selanjutnya gempa dianalisa kekuatannya berdasarkan rumus:

M=3,4062 log ∆ T +1,1354 log A−2,7512 (BMKG Mata Ie).

Berikut beberapa contoh analisa gempa yang menggunakan rumus di atas:

1. Analisa Kekuatan Gempa Tanggal 1 Juli 2010

Tabel 4.1 Analisa Kekuatan Gempa Tanggal 1 Juli 2010

Tanggal

P S Amax S-PPanjang

Gelombang1 10:21:17.0 10:22:07.0 107.0 50.0 216.0

M=3,4062 log ∆ T +1,1354 log A−2,7512

M=3,4062 log 50,0+1,1354 log107,0−2,7512

M=(3,4062 ×1,69897 )+(1,1354 × 2,02938)−2,7512

M=5,787032+2,3042−2,7512

M=5,3



Tanggal

P S Amax S-PPanjang

Gelombang10 17:58:23.0 17:59:04.0 124.0 51.0 151.0

M=3,4062 log ∆ T +1,1354 log A−2,7512

M=3,4062 log 51,0+1,1354 log124,0−2,7512

M=(3,4062 ×1,70757 )+(1,1354 × 2,09342)−2,7512

M=5,81633+2,3769−2,7512

M=5,4


18


Tanggal

P S Amax S-PPanjang

Gelombang13 23:53:50.0 23:54:39.0 9.0 49.0 82.0

M=3,4062 log ∆ T +1,1354 log A−2,7512

M=3,4062 log 49,0+1,1354 log 9,0−2,7512

M=(3,4062 ×1,69020 )+(1,1354 × 0,95424)−2,7512

M=5,75715+1,08345−2,7512

M=4,1



Tanggal

P S Amax S-PPanjang

Gelombang18 00:55:29,0 00:56:13,0 27.0 44.0 96.0

M=3,4062 log ∆ T +1,1354 log A−2,7512

M=3,4062 log 44,0+1,1354 log 27,0−2,7512

M=(3,4062 ×1,64345 )+(1,1354 ×1,43136)−2,7512

M=5,59793+1,62517−2,7512

M=4,5



Tanggal

P S Amax S-PPanjang

Gelombang24 02:11:17.0 02:12:24.0 109.0 67.0 490.0

M=3,4062 log ∆ T +1,1354 log A−2,7512

M=3,4062 log 67,0+1,1354 log109,0−2,7512

M=(3,4062 ×1,82607 )+(1,1354 × 2,03743)−2,7512

M=6,219976+2,3133−2,7512

M=5,8

19

Kekuatan gempa yang telah dianalisa selengkapnya dapat dilihat pada


4.3 Analisa Jarak Episenter Gempa Ke Stasiun

Data lain yang dianalisa adalah jarak episenter gempa ke stasiun Mata Ie.

Jarak ini dihitung bedasarkan konstanta omori dengan rumus sebagai berikut:

∆=8 ×T SP (BMKG Mata Ie).

Berikut beberapa contoh perhitungan jarak episenter gempa ke stasiun:

1. Jarak Episenter Gempa ke Stasiun Tanggal 1 Juli 2010

Tabel 4.6 Jarak Episenter Gempa ke Stasiun Tanggal 1 Juli 2010

Tanggal P S S-P

110:21:17

.010:22:07

.0 50

∆=8 ×T SP

∆=8 ×50

∆=400 km



Tanggal

P S S-P

1017:58:23

.017:59:04

.051

∆=8 ×T SP

∆=8 ×51

∆=408 km

20



Tanggal

P S S-P

13 23:53:50.0 23:54:39.0 49.0

∆=8 ×T SP

∆=8 × 49,0

∆=392 km



Tanggal

P S S-P

18 00:55:29.0 00:56:13.0 44.0

∆=8 ×T SP

∆=8 × 44,0

∆=352 km



Tanggal

P S S-P

2402:11:17

.002:12:24

.0 67

∆=8 ×T SP

∆=8 × 67

∆=536 km

Data jarak episenter gempa ke stasiun selengkapnya dapat dilihat pada


21

4.4 Analisa Origin Time Gempa

Origin Time (OT) merupakan waktu awal terjadinya gempa pada fokus.

Origin Time dianalisa menggunakan rumus:

OT =T P−T SP

0,75 (BMKG Mata Ie).

Berikut beberapa contoh perhitungan Origin Time gempa:

1. Origin Time Gempa Tanggal 1 Juli 2010

Tabel 4.11 Origin Time Gempa Tanggal 1 Juli 2010

Tanggal

P S S-P

1 10:21:17.0 10:22:07.0 50.0

OT =T P−T SP

0,75

OT =10:21 :17.0−50,00,75

OT =10:21 :17.0−66,7

OT =10:20 :10.3



Tanggal

P S S-P

1017:58:23.0

17:59:04.0 51.0

OT =T P−T SP

0.75

OT =17 :58:23.0− 510,75

OT =17 :58:23.0−68,0

22

OT =17 :57 :15.0



Tanggal

P S S-P

13 23:53:50.0 23:54:39.0 49.0

OT =T P−T SP

0.75

OT =23:53 :50.0−49,00,75

OT =23:53 :50.0−65,3

OT =23:52 : 44.7



Tanggal

P S S-P

18 00:55:29.0 00:56:13.0 44.0

OT =T P−T SP

0.75

OT =00 :55: 29.0−44,00,75

OT =00 :55: 29.0−58,7

OT =00 :54 :30.3



Tanggal

P S S-P

23

2402:11:17.0

02:12:24.0 67.0

OT =T P−T SP

0.75

OT =02:11:17.0−67,00,75

OT =02:11:17.0−89,3

OT =02: 09: 47.4

Data Origin Time gempa selengkapnya dapat dilihat pada lampiran tabel

halaman 45.

4.5 Klasifikasi Gempa Berdasarkan Tipe Gempa

Gempa dikelompokkan ke dalam dua tipe, yaitu: tele seismic (gempa jauh)

dan local seismic (gempa lokal). Gempa yang tercatat oleh seismograf umumnya

merupakan gempa lokal, hanya beberapa gempa yang merupakan gempa tele.

Gelombang gempa tele umumnya memiliki durasi yang panjang dan kebanyakkan

gelombang sekundernya susah ditentukan.

Data klasifikasi gempa berdasarkan tipe gempa selengkapnya dapat dilihat

pada lampiran tabel halaman 45.

Berikut grafik jumlah gempa berdasarkan tipe gempa yang tercatat selama

bulan Juli 2010:

24

Lokal Tele

123

16

Grafik Jumlah Gempa Berdasarkan Tipe Gempa

Jumlah

Gambar 4.1 Grafik Jumlah Gempa Berdasarkan Tipe Gempa

4.6 Klasifikasi Gempa Berdasarkan Magnitude/Kekuatan Gempa

Dari hasil analisa gempa di atas dapat diklasifikasikan berdasarkan

kekuatannya. Klasifikasi kekuatan gempa ini berdasarkan ukuran skala Richter,

yaitu:

Tabel 4.16 Klasifikasi Gempa Berdasarkan Ukuran Skala Richter

Ukuran Skala Richter

Jumlah Gempa

0,0 - 2,9 59

3,0 - 3,9 30

4,0 - 4,9 26

5,0 - 5,9 6

6,0 - 6,9 0

7,0 - 7,9 0

8,0 - … 0

? 18

25

Berikut grafik jumlah gempa berdasarkan ukuran skala Richter:

0,0 - 2,9 3,0 - 3,9 4,0 - 4,9 5,0 - 5,9 6,0 - 6,9 7,0 - 7,9 8,0 - … ?

59

3026

60 0 0

18

Grafik Jumlah Gempa berdasarkan Skala RichterJumlah Gempa

Gambar 4.2 Grafik Jumlah Gempa Berdasarkan Skala Richter

4.7 Klasifikasi Gempa Berdasarkan Jarak Episenter ke Stasiun

Jarak episenter gempa berdasarkan konstanta Omori dipengaruhi oleh selang

waktu antara waktu primer dan waktu sekunder. Dari data di atas jumlah gempa

dapat di klasifikasikan sebagai berikut:

Tabel 4.17 Jarak Episenter ke Stasiun

Jarak Episenter ke Stasiun (km)

Jumlah Gempa

1-99 39100-199 34200-299 11300-399 24400-499 10

>500 4? 17

26

Berikut grafik jumlah gempa berdasarkan jarak episenter gempa:

1-99 100-199 200-299 300-399 400-499 >500 ?

39

34

11

24

10

4

17

Grafik Jumlah Gempa Bedasarkan Jarak Episenter ke Stasiun

Jumlah Gempa

Gambar 4.3 Grafik Jumlah Gempa Berdasarkan Jarak Episenter ke Stasiun

4.8 Pembahasan

Dari hasil pengamatan selama bulan Juli 2010 gempa yang terekam oleh

seismograf sebanyak 139 kali. Dari jumlah tersebut, tidak semua gempa dapat

dihitung kekuatannya. Hal ini disebabkan karena susahnya pembacaan

seismogramnya, baik waktu perimer, waktu sekunder ataupun amplitudo gelombang.

Umumnya yang susah dibaca adalah waktu sekundernya karena sangat rapatnya

gelombang yang dicatat oleh seismograf sehingga sangat sulit ditentukan perubahan

fase gelombangnya.

Jumlah gempa yang dapat dihitung kekuatannya sebanyak 121 kali,

sedangkan yang tidak dapat ditentukan kekuatannya sebanyak 18 kali. Dua gempa

lokal tidak bisa dihitung kekuatannya, karena gelombang sekundernya tidak bisa

ditentukan. Hampir semua gempa yang tidak dapat ditentukan kekuatannya

merupakan gempa yang tidak dapat ditentukan waktu sekundernya karena terlalu

27

kecil dan rapatnya fase gelombang. Dari analisa gempa yang telah dilakukan, gempa

terbesar yang terekam oleh seismograf pada tanggal 24 Juli 2010 pukul 02:11:17.0

dengan kekuatan 5,8. Secara magnitude gempa tersebut memang tergolong besar,

tetapi jarak episenter gempa ini ke stasiun juga jauh mencapai 536 km. Gempa ini

masih termasuk ke dalam gempa lokal. Secara umum, gempa yang terekam oleh

seismograf selama bulan Juli 2010 merupakan gempa lokal yang berkekuatan rendah

sehingga tidak dirasakan oleh manusia.

Ditinjau dari jenis gelombang yaitu tele seismic (gempa jauh) dan local

seismic (gempa lokal), menunjukkan perbandingan yang signifikan dengan

perbandingan 123 kali gempa lokal dan 16 kali gempa tele. Hal ini karena seismograf

yang digunakan berjenis Short Period yang khusus merekam gempa-gempa lokal

walaupun ada beberapa gempa tele yang tercatat tetapi tidak bisa ditentukan

magnitudenya

Bedasarkan kekuatannya, gempa yang terekam oleh seismograf selama bulan

Juli 2010 yang dapat dihitung hanya 121 gempa. Menurut ukuran skala Richter,

gempa yang dominan merupakan gempa kecil dengan kekuatan 0-2,9 berjumlah 59

gempa yang mencapai 49% dari total gempa yang dapat dihitung. Hal ini

menunjukkan bahwa energi aktivitas lempeng tidak terlalu besar pada bulan juli ini.

Dari analisa jarak episenter ke stasiun diperoleh hasil bahwa hingga 60%

gempa yang tercatat berjarak 1-199 km dari stasiun yang didominasi oleh gempa-

gempa kecil yang berkekuatan kurang dari 4 SR. Sehingga gempa tidak terasa

walaupun jaraknya tergolong dekat.

28

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan pengamatan dan analisa gempa yang dilakukan saat KKP selama

bulan Juli 2010, dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu:

1. Selama bulan Juli 2010, jumlah gempa yang terekam oleh seismograf sebanyak

139 kali.

2. Tidak semua gempa dapat dianalisa, baik itu kekuatannya, jaraknya maupun

waktu awal gempa pada fokus. Hal ini disebabkan susahnya membaca

seismogram yang tercatat pada kertas pias.

29

3. Selama bulan Juli 2010 tercatat 121 kali gempa yang dapat dihitung

kekuatannya. Sedangkan 18 kali gempa tidak bisa dihitung kekuatannya, karena

tidak bisa ditentukan gelombang sekundernya.

4. Selama bulan Juli 2010 gempa terbesar yang terekam oleh seismograf pada

tanggal 24 pukul 02:11:17.0 dengan kekuatan 5,8 dan jarak episenter 536 km.

Walaupun kekuatannya relatif besar, gempa ini tidak terasa karena episenternya

jauh.

5. Berdasarkan jenis gempa, selama bulan Juli 2010 tercatat sebanyak 123 kali

gempa lokal dan 16 kali gempa tele.

6. Gempa yang terekam selama bulan Juli 2010 sebagian besar merupakan gempa

kecil dengan kekuatan dibawah 4 SR yang tidak terasa oleh manusia dengan

jarak episenter 1-199 km dari stasiun.

5.2 Saran

Diharapkan ke depannya dapat terjalin kerja sama antara Jurusan Ilmu

Kelautan dan Stasiun Geofisika Mata Ie, sehingga memudahkan mahasiswa

memperoleh data atau informasi gempa bumi untuk keperluan praktek maupun bahan

untuk keperluan penelitian.

DAFTAR PUSTAKA

Delfebriyadi, 2010 Respons Spektrum Wilayah Kota Padang Untuk Perencanaan Bangunan Gedung Tahan Gempa. TeknikA. Thn.XVII Vol.1 No.33.

Emmons, W.H, Ira S. Alison, Clinton R. Stauffer, and George A. Thiel. 1960. Geology: Principles and Processes. McGraw-Hill Book Company, Inc. New York.

Feather, Ralphand Susan Leach Snyder. 1997. Earth Science. Glencoe/McGraw-Hill. New York.

Ibrahin, G dan Subardjo. 2005. Seismologi. BMG.

28

30

Lebow, Ruth Y. 1995. Study Guide for Introductory Geology: Earth Revealed. Kendall/Hunt Publishing. New York.

Mulyatno, Bagus Sapto. 2008. Penentuan Magnitudo Dan Distribusi Kedalaman Gempa bumi Daerah Lampung Untuk Perencanaan Tata Ruang Kota. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008 Universitas Lampung, 17-18 November 2008.

Rohadi, Supriyanto. 2009. Studi Seismotektonik Sebagai Indikator Potensi Gempa Bumi di Wilayah Indonesia. Jurnal Meteorologi dan Geofisika. Vol 10 No. 2: 108-117.

Wilson, J.Tuzo. 1961. Physic and Geology. Alfred A. Knopf, Inc. New York.

http://id.wikipedia.org/wiki/Seismometer

http://www.engineeringtown.com

29

http://www.engineeringtown.com/

http://id.wikipedia.org/wiki/Seismometer

Documents

pengamatan dan analisa gempa bumi