proposal komang
Post on 11-Jan-2016
270 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia dikenal sebagai wilayah yang mempunyai tatanan geologi unik dan
rumit. Hal ini dikarenakan, Indonesia merupakan jalur pertemuan tiga lempeng besar
yaitu lempeng Indo-Australia yang relatif bergerak ke Utara, lempeng Eurasia yang
relatif bergerak ke selatan, dan lempeng Pasifik yang relatif bergerak ke Barat.
Pertemuan antar lempeng mengakibatkan sering terjadinya gempa bumi karena
tumbukan atau pergeseran lempeng. Oleh karena itu, Indonesia merupakan daerah
yang secara tektonik bersifat labil dan merupakan kawasan pinggir benua yang paling
aktif didunia.
Daerah Yogyakarta merupakan bagian dari jalur gempa bumi yang terbentang
dari Pulau Sumatra, Jawa, Bali hingga Nusa Tenggara.Sebagai wilayah yang terletak
dijalur gempa bumi, kondisi fisiografi Daerah Yogyakarta sangat dipengaruhi oleh
aktivitas tumbukan lempeng Indo-Australia dengan lempeng Eurasia. Kondisi ini
menjadikan Daerah Yogyakarta sebagai salah satu kawasan dengan tingkat aktivitas
seismik yang tertinggi di Indonesia.
Jika aktivitas vulkanisme merupakan bagian dari rangkaian kegiatan tektonik,
maka tingginya aktivitas Merapi tidak lepas dari pengaruh tingginya aktivitas seismik
di Yogyakarta dan sekitarnya.
Gunung Merapi (ketinggian puncak 2.968 m dpl, per 2006) adalah gunung
berapi di bagian tengah Pulau Jawa dan merupakan salah satu gunung api teraktif di
Indonesia. Lereng sisi selatan berada dalam administrasi Kabupaten Sleman, Daerah
Istimewa Yogyakarta, dan sisanya berada dalam wilayah Provinsi Jawa Tengah, yaitu
Kabupaten Magelang di sisi barat, Kabupaten Boyolali di sisi utara dan timur, serta
Kabupaten Klaten di sisi tenggara.Gunung Merapi adalah gunung termuda dalam
rangkaian gunung berapi yang mengarah ke selatan dari Gunung Ungaran.Gunung ini
terbentuk karena aktivitas di zona subduksiLempeng Indo-Australia yang bergerak ke
1
2
bawah Lempeng Eurasia menyebabkan munculnya aktivitas vulkanik di sepanjang
bagian tengah Pulau Jawa. Puncak yang sekarang ini tidak ditumbuhi vegetasi karena
aktivitas vulkanik tinggi. Puncak ini tumbuh di sisi barat daya puncak Gunung
Batulawang yang lebih tua.
Keberadaan dapur magma Merapi yang berdekatan dengan zona seismik aktif,
menyebabkan fluida di dapur magma menjadi labil karena terus menerus mendapat
pukulan dan tekanan dari getaran gempa bumi yang seringkali terjadi. Hingga tahun
2010 Merapi diperkirakan sudah mengalami erupsi besar yang tercatat sebanyak 84
kali. Rata-rata selang waktu erupsi periode pendek terjadi antara 2 hingga 5 tahun,
sedangkan selang waktu erupsi periode menengah terjadi setiap 5 hingga 7 tahun.
Namun demikian, Merapi juga pernah mengalami masa istirahat panjang selama lebih
dari 30 tahun terutama pada masa awal pembentukannya. Berdasarkan catatan sejarah
kegempaan, Daerah Yogyakarta sering mengalami gempa bumi merusak. Dari
seluruh gempa bumi ini, seluruhnya memiliki episentrum yang relatif dekat dengan
Merapi. Jika menilik waktu terjadinya gempa bumi, diantaranya bersamaan dengan
saat erupsi Merapi.
Oleh karena itu penulis tertarik untuk melakukan penelitian yang berjudul
“Analisis Mekanisme Sumber Gempa Vulkanik Gunung Merapi di Yogyakarta
pada tahun 2015”.
1.2 Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini dibatasi pada analisis parameter gempa dan mekanisme sumber
gempa Gunung Merapi. Sedangkan daerah penelitian di Yogyakarta yang terletak
pada koordinat posisi geografi 7°32,5' LS dan 110°26,5' BT. Data penelitian yang
digunakan adalah data sekunder gempa vulkanik di Gunung Merapi Yogyakarta pada
tahun 2014 yang diperoleh dari Kantor Balai Penyelidikan dan Pengembangan
Kebencenaan Geologi (BPPTKG) Yogyakarta.
3
1.3 Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara penentuan mekanisme sumber gempa Vulkanik gunung
Merapi ?
2. Bagaimana cara menentukan epicenter gempa dari hasil rekaman sinyal
seismograf sehingga diperoleh parameter gempa ?
1.4 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui mekanisme sumber gempa vulkanik Gunung Merapi.
2. Mengetahui penentuan parameter-parameter gempa vulkanik Gunung Merapi.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Mengetahui fenomena gempa Vulkanik gunung Merapi.
2. Mengetahui dan mengerti cara menentukan mekanisme sumber gempa
Vulkanik gunung Merapi.
3. Mengetahui cara penentuan parameter-parameter gempa Vulkanik gunung
Merapi.
4
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Sejarah Gunung Merapi
Gunung Merapi (ketinggian puncak 2.968 m dpl, per 2006) adalah gunung
berapi di bagian tengah Pulau Jawa dan merupakan salah satu gunung api teraktif di
Indonesia. Dengan posisi geografi 7°32,5' LS dan 110°26,5' BT. Kawasan hutan di
sekitar puncaknya menjadi kawasan Taman Nasional Gunung Merapi sejak tahun
2004.
Gunung ini sangat berbahaya karena menurut catatan modern mengalami
erupsi (puncak keaktifan) setiap dua sampai lima tahun sekali dan dikelilingi oleh
pemukiman yang sangat padat. Sejak tahun 1548, gunung ini sudah meletus sebanyak
68 kali.Kota Magelang dan Kota Yogyakarta adalah kota besar terdekat, berjarak di
bawah 30 km dari puncaknya. Di lerengnya masih terdapat pemukiman sampai
ketinggian 1700 m dan hanya berjarak empat kilometer dari puncak. Oleh karena
tingkat kepentingannya ini, Merapi menjadi salah satu dari enam belas gunung api
dunia yang termasuk dalam proyek Gunung Api Dekade Ini (Decade Volcanoes).
Gunung Merapi adalah gunung termuda dalam rangkaian gunung berapi yang
mengarah ke selatan dari Gunung Ungaran. Gunung ini terbentuk karena aktivitas di
zona subduksi Lempeng Indo-Australia yang bergerak ke bawah Lempeng Eurasia
menyebabkan munculnya aktivitas vulkanik di sepanjang bagian tengah Pulau Jawa.
Puncak yang sekarang ini tidak ditumbuhi vegetasi karena aktivitas vulkanik tinggi.
Puncak ini tumbuh di sisi barat daya puncak Gunung Batulawang yang lebih tua.
4
5
Gambar 2.1 Gunung Merapi (Wikipedia. 2014)
Proses pembentukan Gunung Merapi telah dipelajari dan dipublikasi sejak
1989 dan seterusnya. Berthomier, seorang sarjana Prancis, membagi perkembangan
Merapi dalam empat tahap. Tahap pertama adalah Pra-Merapi (sampai 400.000 tahun
yang lalu), yaitu Gunung Bibi yang bagiannya masih dapat dilihat di sisi timur
puncak Merapi. Tahap Merapi Tua terjadi ketika Merapi mulai terbentuk namun
belum berbentuk kerucut (60.000 - 8000 tahun lalu). Sisa-sisa tahap ini adalah Bukit
Turgo dan Bukit Plawangan di bagian selatan, yang terbentuk dari lava basaltik.
Selanjutnya adalah Merapi Pertengahan (8000 - 2000 tahun lalu), ditandai dengan
terbentuknya puncak-puncak tinggi, seperti Bukit Gajahmungkur dan Batulawang,
yang tersusun dari lava andesit. Proses pembentukan pada masa ini ditandai dengan
aliran lava, breksiasi lava, dan awan panas. Aktivitas Merapi telah bersifat letusan
efusif (lelehan) dan eksplosif. Diperkirakan juga terjadi letusan eksplosif dengan
runtuhan material ke arah barat yang meninggalkan morfologi tapal kuda dengan
panjang 7 km, lebar 1-2 km dengan beberapa bukit di lereng barat. Kawah Pasarbubar
(atau Pasarbubrah) diperkirakan terbentuk pada masa ini. Puncak Merapi yang
sekarang, Puncak Anyar, baru mulai terbentuk sekitar 2000 tahun yang lalu. Dalam
perkembangannya, diketahui terjadi beberapa kali letusan eksplosif dengan VEI 4
berdasarkan pengamatan lapisan tefra.
6
Karakteristik letusan sejak 1953 adalah desakan lava ke puncak kawah
disertai dengan keruntuhan kubah lava secara periodik dan pembentukan awan panas
(nuée ardente) yang dapat meluncur di lereng gunung atau vertikal ke atas. Letusan
tipe Merapi ini secara umum tidak mengeluarkan suara ledakan tetapi desisan. Kubah
puncak yang ada sampai 2010 adalah hasil proses yang berlangsung sejak letusan gas
1969.
Pakar geologi pada tahun 2006 mendeteksi adanya ruang raksasa di bawah
Merapi berisi material seperti lumpur yang secara "signifikan menghambat
gelombang getaran gempa bumi". Para ilmuwan memperkirakan material itu adalah
magma. Kantung magma ini merupakan bagian dari formasi yang terbentuk akibat
menghunjamnya Lempeng Indo-Australia ke bawah Lempeng Eurasia.
Letusan-letusan kecil terjadi tiap 2-3 tahun, dan yang lebih besar sekitar 10-15
tahun sekali. Letusan-letusan Merapi yang dampaknya besar tercatat pada tahun 1006
(dugaan), 1786, 1822, 1872, dan 1930. Letusan pada tahun 1006 membuat seluruh
bagian tengah Pulau Jawa diselubungi abu, berdasarkan pengamatan timbunan debu
vulkanik. Ahli geologi Belanda, van Bemmelen, berteori bahwa letusan tersebut
menyebabkan pusat Kerajaan Medang (Mataram Kuno) harus berpindah ke Jawa
Timur. Letusan pada tahun 1872 dianggap sebagai letusan terkuat dalam catatan
geologi modern dengan skala VEI mencapai 3 sampai 4. Letusan terbaru, 2010,
diperkirakan juga memiliki kekuatan yang mendekati atau sama. Letusan tahun 1930,
yang menghancurkan tiga belas desa dan menewaskan 1400 orang, merupakan
letusan dengan catatan korban terbesar hingga sekarang.
Letusan bulan November 1994 menyebabkan luncuran awan panas ke bawah
hingga menjangkau beberapa desa dan memakan korban 60 jiwa manusia. Letusan 19
Juli 1998 cukup besar namun mengarah ke atas sehingga tidak memakan korban jiwa.
Catatan letusan terakhir gunung ini adalah pada tahun 2001-2003 berupa aktivitas
tinggi yang berlangsung terus-menerus. Pada tahun 2006 Gunung Merapi kembali
beraktivitas tinggi dan sempat menelan dua nyawa sukarelawan di kawasan Kaliadem
karena terkena terjangan awan panas. Rangkaian letusan pada bulan Oktober dan
7
November 2010 dievaluasi sebagai yang terbesar sejak letusan 1872dan memakan
korban nyawa 273 orang (per 17 November 2010), meskipun telah diberlakukan
pengamatan yang intensif dan persiapan manajemen pengungsian. Letusan 2010 juga
teramati sebagai penyimpangan dari letusan "tipe Merapi" karena bersifat eksplosif
disertai suara ledakan dan gemuruh yang terdengar hingga jarak 20-30 km.
Gunung ini dimonitor non-stop oleh Pusat Pengamatan Gunung Merapi di
Kota Yogyakarta, dibantu dengan berbagai instrumen geofisika telemetri di sekitar
puncak gunung serta sejumlah pos pengamatan visual dan pencatat kegempaan di
Ngepos (Srumbung), Babadan, dan Kaliurang. (Wikipedia. 2014)
2.2 Gunung Berapi
Gunung berapi atau gunung api secara umum adalah istilah yang dapat
didefinisikan sebagai suatu sistem saluran fluida panas (batuan dalam wujud cair atau
lava) yang memanjang dari kedalaman sekitar 10 km di bawah permukaan bumi
sampai ke permukaan bumi, termasuk endapan hasil akumulasi material yang
dikeluarkan pada saat meletus.
Istilah gunung api ini juga dipakai untuk menamai fenomena pembentukan ice
volcanoes atau gunung api es dan mud volcanoes atau gunung api lumpur. Gunung
api es biasa terjadi di daerah yang mempunyai musim dingin bersalju, sedangkan
gunung api lumpur dapat kita lihat di daerah Kuwu, Grobogan, Jawa Tengah yang
populer sebagai Bledug Kuwu.
Gunung berapi terdapat di seluruh dunia, tetapi lokasi gunung berapi yang
paling dikenali adalah gunung berapi yang berada di sepanjang busur Cincin Api
Pasifik (Pacific Ring of Fire). Busur Cincin Api Pasifik merupakan garis bergeseknya
antara dua lempengan tektonik.
Gunung berapi terdapat dalam beberapa bentuk sepanjang masa hidupnya.
Gunung berapi yang aktif mungkin berubah menjadi separuh aktif, istirahat, sebelum
akhirnya menjadi tidak aktif atau mati. Bagaimanapun gunung berapi mampu istirahat
dalam waktu 610 tahun sebelum berubah menjadi aktif kembali. Oleh itu, sulit untuk
8
menentukan keadaan sebenarnya dari suatu gunung berapi itu, apakah gunung berapi
itu berada dalam keadaan istirahat atau telah mati.
2.3 Gempa Vulkanik
Gempa vulkanik atau gempa gunung api merupakan peristiwa gempa bumi
yang disebabkan oleh tekanan magma dalam gunung berapi. Gempa ini dapat terjadi
sebelum dan saat letusan gunung api. Getarannya kadang-kadang dapat dirasakan
oleh manusia dan hewan sekitar gunung berapi itu berada. Perkiraaan meletusnya
gunung berapi salah satunya ditandai dengan sering terjadinya getaran-getaran gempa
vulkanik. Ada dua katagori gempa yang terjadi pada gunung api :
1. Gempa vulkano-tektonik terjadi akibat perubahan tekanan pada batuan padat yang
oleh injeksi atau tarikan magma (Chouet, 1993). Gempa jenis ini dapat
menimbulkan tanah longsor dan retakan tanah yang luas. Gempa ini dapat terjadi
karena batuan bergerak untuk mengisi ruang-ruang dimana magma sudah kosong.
Gempa vulkano-tektonik bukan merupakan gejala gunung api akan meletus tapi
dapat terjadi sewaktu-waktu.
2. Gempa periode panjang ditimbulkan oleh injeksi magma ke dalam batuan di
sekitarnya, sehingga timbul tekanan terhadap batuan yang pada akhirnya timbul
gempa. Keaktifan gempa tipe ini menandakan bahwa gunung api akan meletus.
Para ahli menggunakan seismograf untuk mencatat signal dari gempa-gempa yang
disebut dengan tremor (getaran frekuensi tinggi ) (Chouet, 1993).
Gempa bumi vulkanik terjadi karena adanya proses dinamik dari magma dan
cairan yang bersifat hidrotermal (peka terhadap panas), sehingga dapat dipakai
sebagai tanda-tanda awal peningkatan keaktifan gunung api. Proses fluida (cairan)
dinamis yang terjadi karena adanya gradien suhu dan tekanan magma dapat
menimbulkan gelombang gempa yang berasal dari proses resonansi retakan yang
terisi cairan magma. Frekuensi gempa vulkanik yang dominan berkisar antara 1
sampai 5 Hz, selain frekuensi rendah lainnya.
Gempa vulkanik sebenarnya terdiri atas beberapa tipe seperti pada tabel di bawah ini :
9
Tabel 2.1 Tipe Gempa Vulkanik
TIPE GEMPA KETERANGAN
Frekuensi
Tinggi
Frekuensi dominant berkisar antara 5-15 Hz.
Disebabkan oleh sesar atau mendatar
Frekuensi
Rendah
Frekuensi dominant antara 1-5 Hz. Peneyebab
karena proses tekanan cairan (fluida)
Multifase Mengandung frekuensi rendah dan tinggi yang
merupakan proses kombinasi
Ledakan Disebabkan oleh letusan yang sifatnya explosive.
Sinyal mengandung gelombang udara juga
gelombang tanah.
Tremor Tremor adalah sinyal yang kontinyu dengan durasi
menit sampai beberapa hari. Frekuensi dominant 1-
5 Hz
Periode Sangat
Panjang
Periodenya dari 3 sampai 20 detik yang disertai
dengan letusan gas belerang
Dangkal Proses bukan vulkanik yang dapat menimbulkan
gelombang gempa. Contoh, gerakan salju,.
Gempa vulkanik biasanya terjadi di daerah sekitar gunung api dan
magnitudenya pada umumnya kecil rata rata kurang dari 5 Skala Richter. Gempa
vulkanik dengan magnitude 5-6 sangat jarang terjadi.Kedalaman gempa vulkanik
berkisar antara 0-40 km.Alat untuk merekam tinggi-rendahnya getaran gempa
namanya seismograf.
Table 2.2 Efek Gempa Berdasarkan Nilai SR (Skala Richter)
Skala Richter Efek gempa
< 2.0 Gempa kecil , tidak terasa
10
2.0-2.9 Tidak terasa, namun terekam oleh alat
3.0-3.9 Seringkali terasa, namun jarang menimbulkan
kerusakan
4.0-4.9 Dapat diketahui dari bergetarnya perabot dalam
ruangan, suara gaduh bergetar. Kerusakan tidak
terlalu signifikan
5.0-5.9 Dapat menyebabkan kerusakan besar pada bangunan
pada area yang kecil. Umumya kerusakan kecil pada
bangunan yang didesain dengan baik
6.0-6.9 Dapat merusak area hingga jarak sekitar 160 km
7.0-7.9 Dapat menyebabkan kerusakan serius dalam area
lebih luas
8.0-8.9 Dapat menyebabkan kerusakan serius hingga dalam
area ratusan mil
9.0-9.9 Menghancurkan area ribuan mil
10.0-10.9 Terasa dan dapat menghancurkan sebuah benua
11.0-11.9 Dapat terasa di separuh sisi bumi. Biasanya hanya
terjadi akibat tumbukan meteorit raksasa. Biasanya
disertai dengan gemuruh. Contohnya tumbukan
meteorit di teluk Chesepeak.
12.0-12.9 Bisa terasa di seluruh dunia. Hanya terekam sekali,
saat tumbukan meteorit di semenanjung Yucatan, 65
juta tahun yang lalu yang membentuk kawah
Chicxulub
2.4 Gelombang Seismik
Gelombang seismik adalah getaran kerak bumi yang diakibatkan adanya
gangguan pada salah satu lapisan bumi sehingga menyebabkan getaran. Getaran yang
11
mencapai permukaan bumi pada umumnya menyebabkan pergerakan keberbagai
arah, pergerakan tersebut dikenal dengan gempa. Gelombang seismik dapat
diklasifikasikan menjadi dua kelompok yaitu gelombang badan (body wave) dan
gelombang permukaan (surface wave). (Titin. 2010)
2.4.1 Gelombang Badan (Body Wave)
Gelombang badan (body wave) adalah gelombang yang merambat melalui
lapisan dalam bumi. Gelombang ini terdiri dari dua macam gelombang yaitu :
1. Gelombang Primer (P)
Gelombang P merupakan gelombang longitudinal dimana pergerakan partikel
medium yang dilewati searah dengan penjalaran gelombangnya.Gelombang P
dapat menjalar dalam segala medium baik padat, cair dan gas.Gelombang P
mempunyai kecepatan paling tinggi diantara gelombang lainnya dan tiba paling
awal tercatat dalam seismogram.
2. Gelombang Sekunder (S)
Gelombang S merupakan gelombang transversal dimana arah pergerakan
partikelnya tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombangnya.Gelombang S
hanya dapat menjalar pada medium padat. Gelombang S tiba pada urutan kedua
setelah gelombang P. Gelombang ini dapat dipecah menjadi dua komponen yaitu:
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
12
Gambar 2.2 a) Gelombang P ; b) Gelombang S (Vivi. 2013)
2.4.2 Gelombang Permukaan
Gelombang permukaan adalah gelombang yang menjalar sepanjang
permukaan atau pada suatu lapisan bumi. Gelombang ini terdiri dari :
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. Gelombang partikel akibat penjalaran gelombang love
mirip dengan gelombang SH.
Gambar 2.3 Gelombang Love dan Gelombang Rayleigh (Vivi. 2013)
13
2.5 Mekanisme Sumber Gempa
Mekanisme sumber gempa atau focal mechanism adalah istilah yang
digunakan untuk menerangkan sifat penjalaran energi gempa yang berpusat pada
hiposenter atau fokus gempa itu terjadi. Sesar sering dianggap sebagai mekanisme
penjalaran energi gelombang elastis pada fokus tersebut, sehingga dengan
memperoleh arah gerakan sesar dan arah bidang sesar untuk suatu gempa diperoleh
solusi mekanisme sumber gempa. (Achmad Zawawi. 2011)
2.5.1 Parameter Bidang Sesar
Mekanisme sumber gempa merupakan metode yang digunakan untuk
menentukan jenis sesar dengan cara menentukan parameter-parameter sesar yang
terdiri dari strike, dip dan rake.
1. Strike (Φ) adalah panjangnya pergesaran patahan secara horizontal yaitu sudut
yang dibentuk jurus sesar dengan arah utara. Strike diukur dari arah utara ke timur
searah jarum jam sampai jurus sesar (0 ° ≤Φ≤ 360 ° )
2. Dip (δ) adalah besarnya pergeseran patahan kearah bawah, yaitu sudut yang
dibentuk oleh bidang sesar dengan bidang horizontal dan diukur pada bidang
vertikal dengan bidang arahnya tegak lurus strike sesar (0 ° ≤ δ ≤ 90° )
3. Rake (λ) adalah sudut yang dibentuk oleh arah slip dan strike sesar. Rake bernilai
positif pada sesar naik (reverse fault) dan bernilai negatif pada sesar turun
(normal fault) (−180 °≤ λ ≤ 180 ° )
Arah pergerakan sesar secara umum dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu :
1. Dip slip movement yaitu pergerakan sesar terjadi dalam arah sejajar dengan sudut
kemiringan sesar. Pergerakan yang dominan adalah arah vertikal.
2. Strike slip movement yaitu pergerakan dasar terjadi dalam arah sejajar dengan
sudut strike sesar. Pergerakan yang dominan adalah arah vertikal.
3. Kombinasi antara dip slip movement dengan strike slip movement.
14
Jika parameter-parameter strike, dip dan rake diketahui maka dapat ditentukan
jenis sesarnya. Berdasarkan genetisnya atau gaya yang bekerja padanya, sesar dibagi
menjadi beberapa bagian, yaitu :
1. Sesar naik (reserve fault atau thrust fault) yaitu bila hanging wall pada sesar
tersebut relative naik terhadap foot wall. Parameter jenis ini akan memenuhi nilai
δ ≠ 0 atau δ ≠ π /2, serta nilai λ terletak pada rentang π ,0
Gambar 2.4 Sesar naik (Median. 2010)
2. Sesar turun (normal fault) yaitu sesar dimana hanging wall pada sesar tersebut
relatif turun pada foot wall. Parameter jenis ini akan memenuhi nilai δ ≠ 0 atau
δ ≠ π /2, serta nilai λ terletak pada rentang −π , 0
Gambar 2.5 Sesar Turun (Median. 2010)
3. Sesar mendatar (strike dip fault) yaitu sesar dengan arah gerakan bergerak
mendatar relatif satu sama lain. Parameter jenis ini akan memenuhi nilai δ=π /2,
serta nilai λ=0 atau λ=π /2, sesar dibagi atas :
a) Strike slip left lateral fault (sinistral strike slip fault), bila hanging wall
bergerak kekiri dan nilai λ=0
b) Right lateral strike slip fault (dextral strike slip fault), bila bergerak ke kanan
dan nilai λ=π=180 °
15
Gambar 2.6 Sesar Mendatar (Median. 2010)
4. Gerakan kombinasi antara sesar mendatar dengan sesar naik atau turun disebut
oblique fault.
2.6 Seismograf
Seismometer adalah sebuah alat atau sensor getaran, yang biasanya
dipergunakan untuk mengetahui kekuatan gempa bumi. Seismometer yang dirangkai
dengan alat yang mencatat parameter gempa disebut seismograf. Hasil rekaman dari
alat ini disebut seismogram.
Gambar 2.8 Rekaman Seismogram (David. 2011)
Rekaman ini dapat dipergunakan salah satunya untuk menentukan magnitudo
gempa tersebut. Selain itu dari beberapa seismogram yang direkam ditempat lain,
dapat menentukan pusat gempa atau posisi dimana gempa tersebut terjadi.
16
Dengan perkembangan teknologi dewasa ini maka kemampuan seismometer
dapat ditingkatkan, sehingga bisa merekam getaran dalam jangkauan frekuensi yang
cukup lebar. Alat seperti ini disebut seismometer broadband.(Djoko Santoso. 2002)
Gambar 2.9 Seismograf (Djoko Santoso. 2002)
2.6.1 Prinsip kerja Seismograf
Ketika terjadi gempa, getaran gempa yang terekam adalah gelombang primer
karena kecepatan rambatnya paling tinggi, lalu diikuti oleh rekaman gelombang
sekunder yang memiliki kecepatan rambat lebih rendah dari gelombang primer.
Gelombang permukaan datang paling akhir karena memiliki kecepatan rambat paling
rendah.S eismograf mencatat semua getaran dan kecepatan rambat gempa bumi
dalam bentuk seismogram.
Seismograf memiliki instrumen sensitif yang dapat mendeteksi gelombang
seismik yang dihasilkan oleh gempa bumi.Gelombang seismik yang terjadi selama
gempa tergambar sebagai garis bergelombang pada seismogram.Seismologist
mengukur garis-garis ini dan menghitung besaran gempa.
Umumnya, sebuah seismometer terdiri dari massa yang melekat pada dasar
yang tetap. Selama gempa bumi, basis/dasar bergerak dan massa tidak. Gerakan basis
terhadap massa diubah menjadi tegangan listrik. Tegangan listrik dicatat/direkam di
atas kertas, pita magnetik, atau media rekaman lain. Rekaman ini berbanding lurus
dengan gerakan massa Seismometer relatif terhadap bumi, tetapi bisa dikonversikan
17
secara matematis kedalam rekaman dari pergerakan mutlak tanah/bumi. Seismograf
umumnya merupakan sebuah seismometer dengan alat perekamnya sebagai satu unit
alat.
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. (Djoko Santoso.
2002). Ada dua macam seismograf :
1. Seismograf Horizontal, yaitu seismograf yang mencatat getaran bumi pada arah
horizontal. Seismometer ini menggunakan pendulum. Ketika terjadi getaran yang
arah geraknya horizontal, maka bola pendulum akan bergerak kesamping dan
dibagian bawahnya ada alat seperti pena untuk menggambarkan grafik getaran
yang terjadi pada sebuah kertas. Akan tetapi penggunaan pendulum yang
sederhana ini belum dapat untuk merekam dengan bagus getaran dengan
frekwensi rendah. Untuk mengatasinya, digunakan inverted pendulum yang
terdapat pegas pada kedua sisi bola pendulum. Sehingga ketika bergetar, maka
salah satu pegas akan meredam getaran dan pegas yang lain memberikan
tambahan gaya kepada pendulum yang berakibat pendulum dapat berosilasi
dengan frekwensi yang kecil sehingga getaran berfrekwensi rendah tersebut akan
dapat direkam pada kertas. Dahulu, seismograf hanya dapat mendeteksi gerakan
horizontal, tetapi saat ini seismograf sudah dapat merekam gerakan-gerakan
vertikal dan lateral. Seismograf menggunakan dua gerakan mekanik dan
elektromagnetik seismographer. Kedua jenis gerakan mekanikal tersebut dapat
mendeteksi baik gerakan vertikal maupun gerakan horizontal tergantung dari
pendular yang digunakan apakah vertikal atau horizontal.
2. Seismograf Vertikal, yaitu seismograf yang mencatat getaran bumi pada arah
vertical. Seismometer ini menggunakan sebuah beban, pegas dan sebuah pena.
Beban digantungkan pada sebuah pegas dengan ujung pegas yang lain tergantung
pada sebuah tempat. Ketika terjadi getaran atau gempa, maka pegas akan segera
meregang atau memendek dan beban akan bergerak karena mempertahankan
18
keadaan inersia/kelebaman akibat bergerak pegas tersebut. Dibagian bawahnya
ada alat seperti pena untuk menggambarkan grafik getaran yang terjadi pada
sebuah kertas.
Seismograf modern menggunakan elektromagnetik seismographer untuk
memindahkan volatilitas sistem kawat tarik ke suatu daerah magnetis.Peristiwa-
peristiwa yang menimbulkan getaran kemudian dideteksi melalui
spejlgalvanometer.Pada perangkat pendeteksi getaran modern menggunakan sensor
elektronik, amplifier, dan perangkat untuk merekam data yang didapat.Seismometer
modern terdiri dari sebuah pegas, sebuah bebanyang pada bagian luarnya dililit
kumparan, rangkaian amplifier dan perangkat untuk melihat grafik yang dihasilkan
(seperti osiloskop). Prinsip kerjanya ketika getaran terjadi makan beban akan
bergerak, akibat gerakan tersebut akan terjadi perubahan fluks magnet yang
dihasilakan arus melalui kumparan untuk menuju ke amplifier. Oleh amplifier sinyal
yang dihasilkan akan diperkurat dan akan direkam pada sebuah alat seperti osiloskop.
(Effendi, Rahmat 2011)
19
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini rencananya akan dilaksanakan pada bulan Agustus 2015.
Bertempat di Kantor Balai Penyelidikan dan Pengembangan Kebencenaan Geologi
(BPPTKG) Yogyakarta di Jl. Cendana No 15, Yogyakarta.
3.2 Alat dan Data Penelitian
3.2.1. Alat
1. Seperangkat PC Komputer
2. Perangkat lunak yang digunakan disesuaikan dengan pengolahan data
yang akan dilakukan, diantaranya: Seiscomp3, Azmtak
3. Perangkat Lunak Miicrosoft Word 2010 dan Microsoft Excell 2010
(Sebagai perangkat Pendukung)
3.2.2. Bahan
Data sekunder dari data hasil rekaman (seismogram) Gunung Merapi
yang diperoleh dari Balai Penyelidikan dan Pengembangan Kebencanaan
Geologi (BPPTKG) Yogyakarta.
3.3 Prosedur Penelitian
Data bersumber dari Balai Penyelidikan dan Pengembangan Kebencenaan
Geologi (BPPTKG) diambil melalui SeiscomP3 berupa latitude, longtitude,
kedalaman untuk menentukan parameter gempa. Cara yang digunakan metode ini
yakni menentukan epicentrum dengan menggunakan stasiun yang mencatat getaran
gempa pada saat bersamaan. Untuk menentukan letak episentrum secara tepat,
dibutuhkan minimal 3 data jarak episentrum lagi dari 3 stasiun pengamat yang
berbeda. Jika masing-masing stasiun pengamat dibuat lingkaran dengan jari-jari
sepanjang jarak episentrum masing-masing, maka akan didapatkan titik potong dari
20
ke 3 lingkaran yang merupakan lokasi episentrum dari gempa metode ini disebut
metode lingkaran.
Sedangkan untuk menentukan Fokal mekanisme sumber gempa menggunakan
Software Azmtak.Dalam pengukurannya menggunakan data yang diperoleh dari data
stasiun yang di operasikan BPPTKG.Fokal mekanisme sumber gempa dapat dilihat
dari partikel gerakan kompresi dan dilatasi atau polaritas gelombang P setiap stasiun
yang mencatat.
3.4 Alur Penelitian
Mulai
Data seismogram dari peristiwa gempa
Vulkanik gunung Merapi
Analisa
Kesimpulan
Selesai
Penentuan mekanisme sumber gempa Vulkanik
gunung Merapi menggunakan software
Azmtak
Penentuan parameter gempa Vulkanik gunung Merapi menggunakan software
SeiscomP3
21
3.5 Pengolahan Data
3.5.1 Penentuan Parameter Gempa
SeiscomP3 mendeteksi gempa secara otomatis jika terjadi suatu gelombang di
suatu tempat, baik itu gelombang dari gempa ataupun tidak. Sehingga software ini
harus aktif secara terus-menerus sehingga dapat merekam gelombang gempa yang
dideteksi oleh stasiun pencatat gempa.
Jika terdapat stasiun yang berkedip pada layer, maka hal ini mengindikasikan
terjadinya perubahan amplitude secara ekstrim pada stasiun tersebut.Jika berkedip
secara bersamaan maka hal ini mengindikasikan bahwa sistem mendeteksi event
gempa.Apabila gempa yang terjadi magnitudenya cukup besar, maka terdapat suatu
alarm yang memperingatkan bahwa telah terjadi gempa.
Dari rekaman gelombang gempa, kemudian dianalisa dengan Seiscomp3
diperoleh hasil parameter gempa (Origine Time, Latitude, Longtitude, Kedalaman,
Magnitude).
3.3.2 Penentuan Mekanisme Sumber Gempa
Penentuan fokal mekanisme sumber gempa menggunakan software Azmtak.
Diambil data polaritas gelombang P padasetiap event gempa yang terekam dari
seismogram. Kemudian ketik Latitude Longitude Depth JumlahStasiun
(cukupnilainya saja). Misal :-6.68 105.12 48.0 21. Kemudian disimpan pada notepad.
Ditulis NamaStasiundanpolaritasgelombang P yang tercatatpada event gempa yang
dimaksud. Polaritasgelombang P dapatberbentuk kompresi (1) / Dilatasi (-
1).Kemudian menginput data polaritas gelompang P kedalam software Azmtak.
Output dari software azmtak akan menjadi input program PinV. Keluaran dari
program PinV akan menghasilkan bidang bola yang terdapatkumpulan polaritas awal
gelombang P. Selanjutnya ditentukan 2 (dua) buah bidang nodal yang memisahkan
antara bidang kompresi dengan bidang dilatasi. Penentuan bidang nodal yang tepat
dapat ditentukan dengan melihat nilai data inkonsisten (inconsistency data) yang
mendekati 0 (nol). Selain menggunakan program PinV untuk menghasilkan bidang
22
nodal juga dapat menggunakan program Pman. Untuk menentukan hasil otomatis
focal mechanism maka disimpan dalam format pdf (membuat focal mechanism
dengan cara manual). Ditentukan bidang nodal pada bola fokus yang terbentuk secara
manual dengan cara memisahkan polaritas awal gelompang P. Dibuat model focal
mechanism di Command Prompt dalam file PS untuk selanjutnya dibuka dengan
program PDF. Secara Otomatis Hasil focal mechanismakan keluar pada PDF
tersebut. Langkah terakhir, lakukan análisis jenis sesar pada event gempa tersebut.
23
DAFTAR PUSTAKA
Daryono. 2012. Aktivitas Gempabumi Tektonik di Yogyakarta Menjelang Erupsi Merapi
2010. Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) : Yogyakarta.
Effendi, Rahmat.2011. Analisis Waktu Berakhir Gempa bumi.Fisika Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah : Jakarta.
Harmadhoni, David. 2011. Analisis Mekanisme Fokus Gempa di Blitar Jawa Timur pada
tanggal 17 Mei 2011. Prodi Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam
Syarif Hidayatullah : Jakarta.
Hidayati S. dkk. 2011. Mekanisme Fokus dan Parameter Sumber Gempa Vulkano-Tektonik
di Gunung Guntur, Jawa Barat. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi,
Badan Geologi : Bandung.
Ismawati, Titin. 2010. Mekanisme Fokus Gempa Bumi Mentawai 25 Oktober 2010. Prodi
Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Syarif Hidayatullah : Jakarta.
Muslih,Imam. 2010. Analisis Seismo Tektonik Sulawesi Utara Berdasarkan Mekanisme
Fokus.ITB : Bandung.
Rahmania, Median. 2010. Penentuan Jenis Sesar pada Gempa Bumi Sukabumi 2 September
2009 Berdasarkan Gerak Awal Gelombang P. Fisika Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga : Yogyakarta.
Santoso, Djoko. 2002. Pengantar Tehnik Geofisika. ITB: Bandung.
Vivi dkk. 2013. Gelombang Seismik. ITB : Bandung.
Wikipedia. 2014. Sejarah Gunung Merapi. (on line) http://wikipedia/2014/sejarah-gunung-
merapi diakses tanggal 24 September 2014
Zawawi, Achmad. 2011. Analisis Mekanisme Pusat Gempa Bumi di Cilacap Jawa Tengah
pada tanggal 04 April 2011. Prodi Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas
Islam Syarif Hidayatullah : Jakarta.
top related