ANALISIS PERUBAHAN COULOMB STRESS SEBELUM DAN

SESUDAH GEMPABUMI DONGGOLA - PALU 28

SEPTEMBER 2018

Skripsi

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Sains

(S.Si)

Oleh:

MUHAMAD RIZKI AGUNG

NIM. 11150970000053

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

2019 M/1440 H

I

ANALISIS PERUBAHAN COULOMB STRESS SEBELUM DAN

SESUDAH GEMPABUMI DONGGOLA - PALU 28

SEPTEMBER 2018

Skripsi

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Sains

(S.Si)

Oleh:

MUHAMAD RIZKI AGUNG

NIM. 11150970000053

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

2019 M/1440 H

II

III

IV

V

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian mengenai Coulomb Stress sebelum dan sesudah

gempabumi Donggola – Palu 28 September 2018 dengan mengunakan sofware

Coulomb34 di BMKG wilayah II, Ciputat. Penelitian ini bertujuan untuk

menganalisis gempabumi dengan pemodelan 2D. Data gempabumi diambil dari

GEOFON GFZ dan global CMT sesuai dengan koordinat titik gempa. Pemodelan

dilakukan dengan menggunkan Coulomb 3.4 dan GMT untuk pemetaan. Hasil

penelitian menunjukan gempabumi pada tanggal 28 september dengan magnitude

7.4 Mw mengalami peningkatan stress dengan arah membentang ke Baratlaut,

Tenggara dan Barat yang didominasi oleh peningkatan Coulomb stress (warna

merah). Gempabumi 7.4 merupakan gempa utama yang tidak di sebabkan oleh

gempabumi sebelumnya dan memiliki gempabumi pendahuluan dengn magnitude

6 Mw kemudian menimbulkan gempabumi susulan sampai tanggal 13 Maret 2019.

Kata kunci: Coulomb 3.4, Coulomb Stress,Gempabumi, GEOFON GFZ, Global CMT,

GMT.

VI

ABSTRACT

Research on the Coulomb Stress before and after the Donggola - Palu earthquake

on 28 September 2018 by using Coulomb34 software in BMKG region II, Ciputat.

This study aims to analyze earthquakes with 2D modeling. Earthquake data is taken

from GEOFON GFZ and global CMT according to earthquake point coordinates.

Modeling is done by using Coulomb 3.4 and GMT for mapping. The results showed

the earthquake on 28 September with a magnitude of 7.4 Mw experiencing

increased stress with the direction stretching to the Northwest, Southeast, and West

which is dominated by an increase in Coulomb stress (red color). The 7.4

earthquake was the main earthquake that was not caused by the previous

earthquake and had a preliminary earthquake with a magnitude of 6 Mw and then

caused a subsequent earthquake until March 13, 2019.

Keywords: Coulomb 3.4, Coulomb stress, Earthquake, GEOFON GFZ, Global CMT,

GMT.

VII

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan segala karunia, nikmat iman, nikmat islam, dan nikmat kesehatan

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan sebaik-baiknya. Shalawat

serta salam senantiasa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW.

Selama penulisan skripsi ini, penulis menyadari penuh bahwa banyak sekali

kekurangan dalam penulisan dan keterbatasan dalam kemampuan maupun

pengetahuan. Namun, berkat usaha, do’a, dorongan serta nasehat positif dari

berbagai pihak, skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Oleh karena ini, pada

kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Keluarga besar tercinta, terutama orang tua dan adik yang selalu

memberikan kasih sayang, do’a, dukungan, bantuan dan semangat kepada

penulis.

2. Ibu Tati Zera, M.Si., selaku dosen pembimbing I yang dengan penuh

kesabaran memberikan bimbingan, arahan, waktu, dan nasihat dalam

penulisan skripsi ini.

3. Bapak Moh. Iqbal Tawakal, M.Si., selaku Pembimbing II yang dengan

penuh kesabaran telah memberikan bimbingan, arahan, waktu, dan nasihat

dalam membimbing penulis selama penulisan skripsi ini.

4. Bapak Darman Mardanis, SE selaku Kepala Sub Bidang Pelayanan Jasa

Geofisika yang menyambut penulis dengan hangat dan tangan terbuka

untuk dapat memperoleh ilmu dan pengalaman baru selama ini.

5. Bapak Joko Siswanto, S.Sos. Selaku Kepala Balai Besar Meteorologi

Geofisika Wilayah II Ciputat yang telah memberikan izin untuk dapat

melaksanakan tugas akhir ini hingga selesai.

6. Semua staff dan karyawan BBMKG Wilayah II yang telah membantu

dalam pelaksanan Praktik Kerja Lapangan.

VIII

7. Ibu Prof. Dr. Lily Surraya Eka Putri, M.Env.Stud., selaku Dekan Fakultas

Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang telah

memberikan persetujuan pelaksanaan tugas akhir skripsi ini.

8. Ibu Dr. Tati Zera, M.Si., selaku Ketua Program Studi Fisika UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta serta seluruh dosen dan staff pengajar yang telah

memberikan ilmu pengetahuan serta bimbingan kepada penulis selama

mengikuti perkuliahan, semoga ilmu yang telah Bapak dan Ibu berikan

dapat bermanfaat dan memperoleh keberkahan dari Allah SWT.

9. Pacar tersayang Inneke Lorenza yang selalu memberi bantuan, semangat

dan do’a kepada penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi ini.

10. Sahabat tersayang Faris, Fadhur, Pepey, Yogi, dan Denis yang selalu

memberi bantuan, semangat dan do’a kepada penulis untuk dapat

menyelesaikan skripsi ini.

11. Teman terdekat Ilham dan Alfi yang sudah memberi semangat,

memimjamkan laptop bantuan kepada penulis selama penyusunan skripsi

ini.

12. Seluruh teman-teman seperjuangan Fisika Angkatan 2015. Terima kasih

atas kebersamaan dan bantuannya baik langsung maupun tidak langsung.

13. Dan kepada semua pihak terkait yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Semoga bantuan, bimbingan, dukungan, semangat, masukan, dan do’a

yang telah diberikan menjadi pintu datangnya ridha dan kasih sayang

Allah SWT di dunia dan akhirat. Aamiin

IX

Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak terdapat

kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang

membangun dari berbagai pihak sangat penulis harapkan demi kesempurnaan

penulis dimasa mendatang. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis

khususnya dan bagi pembaca sekalian pada umumnya.

Jakarta, 29 Oktober 2019

Penulis,

Muhamad Rizki Agung

X

DAFTAR ISI

ABSTRAK V

ABSTRACT VI

KATA PENGANTAR VII

DAFTAR ISI X

DAFTAR TABEL XII

DAFTAR GAMBAR XIII

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 5

1.3 Batasan Masalah 5

1.4 Tujuan Penelitan 5

1.5 Manfaat Penelitian 5

1.6 Sistematika Penelitian 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 7

2.1 Coulomb Stress 7

2.2 Kondisi Geologi dan Tektonik Sulawesi Tengah 9

2.3 Gempa Bumi 11

2.4 Mekanisme Sumber 12

2.5 Gelombang Seismik 14

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 16

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian 16

3.2 Metode Penelitian 16

3.3 Alat dan Bahan Penelitian 16

3.4 Diagram Alir Penelitian 17

3.5 Proses Data 18

3.6 Proses Analisis data dengan Coulomb 3.4 18

3.7 Proses Pemetaan Menggunakan Software GMT (Generic Mapping Tool) 19

3.8 Analisis dan Intrepetasi Data 21

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 22

4.1 Perubahan Coulomb stress sebelum tanggal 28 September 2018 22

4.1.1 Gempabumi Tanggal 1 Agustus 2010 23

XI

4.1.2 Gempabumi Tanggal 2 Agustus 2012 25

4.2 Perubahan Gempabumi Sebelum 28 September 2018 27

4.3 Gempabumi tanggal 28 September 2018 28

4.3.1 Gempabumi tanggal 28 September 2018 Magnitude 6Mw 29

4.3.1 Gempabumi 28 September 2018 Berkekuatan 7.4 Mw 31

4.4 Gempabumi Sesudah 28 September 2018 34

BAB V PENUTUP 37

5.1 Kesimpulan 37

5.2 Saran 38

DAFTAR PUSTAKA 39

XII

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Parameter gempabumi dan mekanisme 22 Tabel 2. Parameter gempabumi dan mekanisme 28 Tabel 3. Parameter gempabumi dan mekanisme sumber 34

XIII

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Area pertemuan dari lempeng Eurasia, Filipina, dan Australia ditandai oleh

pergerakan blok Sula [4] 2 Gambar 2. Peta geologi di Wilayah Palu dan sekitarnya [7] 3 Gambar 3. Peta sebaran pusat gempabumi merusak dan tahun kejadian di Pulau

Sulawesi [8] 4 Gambar 4. Sistem koordinat Coulomb stress pada bidang patahan optimum [18] 9 Gambar 5. Lima suture (garis hitam diarsir) [10] 10 Gambar 6. Segmen – segmen sesar Palu – Koro [12] 10 Gambar 7. Proses terjadinya gempabumi [14] 12 Gambar 8. Parameter orientasi bidang sesar [15] 13 Gambar 9. Macam – macam patahan [16] 13 Gambar 10. Jenis pergerakan gerakan gelombang seismik di lapisan dan permukaan

bumi[23]. 14 Gambar 11. Skema proporsi stress dan Strain [24] 15 Gambar 12. Diagram Alir Penelitian 17 Gambar 13. Hasil Colomb stress Sulawesi Tengah 19 Gambar 14. Script Pembuatan Peta GMT Menggunkan Notepad 20 Gambar 15. Hasil Dari Script GMT 20 Gambar 16. Hasil analisis Coulomb 3.4 pada gempabumi Donggala 21 Gambar 17. Perubahan Coulomb stress 1 Agustus 2010 23 Gambar 18. Cross section dari gempabumi tanggal 1 Agustus 2010 23 Gambar 19. Hubungan gempabumi tanggal 2 Agustus 2012 dan gempabumi tanggal 1

Agustus 2010 25 Gambar 20. Perubahan Coulomb stress 30 Juni 2013 27 Gambar 21. Cross section dari gempabumi 30 Juni 2013 27 Gambar 22. Perubahan Coulomb stress 28 September 2018 Mag 6Mw 29 Gambar 23. Cross section dari gempabumi 28 September 2018 Mag 6 Mw 29 Gambar 24. Perubahan Coulomb stress 28 September 2018 Mag 7.4 Mw 32 Gambar 25. Cross section dari gempabumi 28 September 2018 Mag 7.4 Mw 32 Gambar 26. Gempabumi 28 September – 2 Oktober 2018 33 Gambar 27. Pesebaran Gempabumi 28 September – 2 Oktober 2018 34 Gambar 28. Hubungan gempabumi tanggal 28 September 2018 dan gempabumi tanggal

13 Maret 2019 35 Gambar 29. Perubahan Coulomb stress 13 maret 2019 36 Gambar 30. Cross Section dari gempabumi 13 Maret 2019 36

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Allah SWT telah menciptakan bumi beserta isi-isinya dan lapisan bumi

bagaikan lempengan tipis yang terapung di atas lapisan magma, sehingga, lempeng

ini akan selalu bergerak dan mengalami berbagai tekanan menghasilkan tabrakan,

patahan, getaran maupun guncangan. Sebagaiman dinyatakan dalam Al-Quran

Surah An-Naml ayat 88 [1] bahwa :

“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 Alla Maha Mengetahui apa yang

kamu kerjakan.”

Dalam ayat tersebut, dunia itu sementara dan bumi ini khususnya Indonesia

berada pada bagian bumi yang rawan gempa. Kemudian merujuk pada hukum alam

yang sudah menjadi ketetapan Allah bahwa bumi ini mengandung segala hikmah

dan manfaat termasuk pergerakan gunung dan lapisan dalam bumi.

Pulau Sulawesi termasuk pulau yang rawan gempa, karena adanya tiga area

lempeng tektonik yaitu lempeng Indo-Australia, lempeng Pasifik, dan lempeng

Eurasia [2]. Sesar Palu adalah zona transform utama di wilayah pertemuan tiga

lempeng tektonik dengan gerakan relatif yang tinggi. lempeng Australia dan

2

Filipina menumbuk lempeng Eurasia. Pergerakan dari ketiga lempeng utama dan

pergerakan sesar Palu itu sendiri yang cukup tinggi mengakibatkan tingginya

tingkat kegempaan di kota Palu dengan kedalaman dangkal [3].

Gambar 1. Area pertemuan dari lempeng Eurasia, Filipina, dan Australia ditandai oleh pergerakan

blok Sula [4]

Pada saat gempabumi terjadi di Donggala bahkan banyak gempabumi susulan

yang terjadi mulai tanggal 28 September sampai 2 Oktober 2018. yang terjadi di

Donggola - Palu disebabkan perpanjangan sesar naik. Salah satu alasan untuk

mempelajari pola transfer stress adalah untuk mengeksplorasi efek interaksi gempa

susulan yang mungkin terjadi. Perubahan tegangan Coulomb kurang dari 1.0 bar

yang terjadi pada gempa bumi utama dapat secara efektif menjelaskan distribusi

gempa bumi berikutnya yang terjadi setelah gempa bumi utama [5]. Sedangkan

gempa bumi yang disebabkan oleh sesar dan kedalaman yang dangkal berpotensi

menghancurkan bangunan di daerah perkotaan [6]. Penelitian untuk mempelajari

perubahan stress coulomb juga telah dilakukan oleh para ahli seperti : Harris (1998);

Kilb, et al (2002); Astra (2010); Setiadi, et al (2017); Ardiansyah (2017).

3

Gambar 2. Peta geologi di Wilayah Palu dan sekitarnya [7]

Selama beberapa dekade terakhir kemajuan pesat dalam studi yang

berhubungan dengan interaksi patahan dan bagaimana gempabumi yang terjadi

mengusik daerah yang mengalami stress sehingga dapat memicu terjadinya

gempabumi susulan dan perubahan tingkat kegempaan. Perubahan coulomb stress

dapat digunakan untuk mengamati distribusi gempa susulan dan resiko gempabumi

utama di sekitar patahan utama Sebaran gempabumi yang tinggi terjadi pada daerah

yang mengalami peningkatan Coulomb stress sedangkan daerah yang mengalami

penurunan Coulomb stress sebaran gempabuminya rendah.

4

Gambar 3. Peta sebaran pusat gempabumi merusak dan tahun kejadian di Pulau Sulawesi [8]

Sumber gempabumi terbentuk karena akibat proses tektonik yang terjadi

sebelumnya. Gempabumi yang terjadi pada daerah Gondala - Palu yaitu gempa

dangkal, sebab gempabumi dangkal adalah gempabumi yang hiposentrumnya

berada kurang dari 60 km dari permukaan bumi. Karena tidak mungkin bahwa di

zona ini gempa besar akan terjadi di masa depan, sehingga gempa ini sangat

menarik untuk mempelajari pola perubahan stres coulomb. Dalam tulisan ini akan

dianalisis apakah ada interaksi antara gempa satu sama lain di bidang perubahan

stres coulomb yang dihasilkan oleh gempa sebelumnya.

Dalam tulisan ini untuk mengetahui perubahan coulomb stress sebelum dan

sesudah gempabumi Donggala, penulis menggunakan 2 kejadian gempabumi

signifikan dengan magnituda momen > 6 Mw denggan koordinat episenter

gempabumi antara 0.22o – 0.37o S dan 119.79o – 119.86o E

5

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, permasalahan yang dihadapi dalam

penelitian ini yaitu bagaimana perubahan Coulomb stress sebelum dan sesudah

gempabumi Donggala – Palu 28 September 2018?

1.3 Batasan Masalah

Batas masalah dalam penelitian ini yaitu :

1. Data yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data gempabumi di

BMKG tanggal 28 September 2018 gempabumi Donggala – Palu

2. Metode geofisika yang digunakan yaitu metode Coulomb stress

3. Parameter yang digunakan dalam penelitian ini adalah sumber

gempabumi Donggala – Palu

4. Analisi dan interpretasi dilakukan dengan pemodelan 2-Dimensi

1.4 Tujuan Penelitan

Tujuan dilakukan penelitian ini untuk memperoleh permodelan 2-Dimensi

hasil pengolahan data gempabumi dengan menggunakan software pendukung

dalam menganalisis dan menginterpretasi perubahan Coulomb stress sebelum dan

sesudah gempabumi Donggala – Palu 28 September 2018.

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran mengetahui

resiko gempabumi Donggala - Palu yang dapat dijadikan sebagai prekusor dalam

mengetahui daerah yang memiliki kerentanan terjadinya gempabumi.Dengan

demikian dapat bermanfaat dalam mitigasi becana gempabumi sehingga dapat

mengurangi kerugian dari dampak kejadian gempabumi.

6

1.6 Sistematika Penelitian

Penulisan skripsi ini dibagi mejadi dua bagian, dimana bagian pertama terdiri

dari abstrak dan bagian kedua terdiri dari kata pengantar, daftar isi, daftar gambar,

daftar tabel dan dilanjutkan dengan laporan penelitian. Laporan penelitian ini terdiri

dari lima bab, yang sistematika dan tujuannya diuraikan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini diuraikan secara singkat mengenai latar belakang secara

mendasar dilakukannya penelitian, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat

penelitian, dan sistematika penulisan laporan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini berisikan rangkuman dari dasar teori yang mendasari peneltian.

Sebagian isi dari bab ini akan dijadikan rujukan dalam melakukan analisis dari

pengolahan data.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Pada bab ini diuraikan mengenai waktu dan tempat penelitian, alat dan

bahan penelitian serta tahapan-tahapan penelitian.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini diuraikan hasil dari penelitian beserta analisis dari hasil

penelitian tersebut.

BAB V PENUTUP

Pada bab ini berisi poin-poin singkat yang memaparkan kesimpulan dari

penelitian tugas akhir dan dilanjutkan dengan saran penulis untuk penelitian yang

akan dilakukan selanjutnya.

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Coulomb Stress

Model yang banyak digunakan untuk menjelaskan interaksi patahan adalah

perubahan tegangan Coulomb (Coulomb stress change). Dengan mengasumsikan

model gesek Coulomb sederhana untuk gempabumi, slip potensial akan

meningkatkan atau menurun pada Coulomb failure stress. Asumsikan model friksi

coulomb sederhana (simple coulomb friction model) untuk gempabumi, slip

potensial akan meningkatkan atau menurun oleh perubahan pada Coulomb failure

stress, 𝜎𝑓 yang didefinisikan sebagai [14];

𝜎𝑓 = 𝜏𝛽 − 𝜇( 𝜎𝛽 − 𝑝) (1)

Dimana 𝜎𝑓 adalah shear stress pada bidang patahan , 𝜏𝛽 adalah normal stress,

p adalah tekanan pori (pore fluid pressure), dan 𝜎𝛽 adalah koefisien friksi. Nilai dari

𝜎 dalam hal ini harus positif, namun sebaliknya proses yang selalu berlangsung

dalam mencari nilai stress ke patahan dapat diberikan nilai positif maupun negatif

bergantung kepada slip potensial mengarah ke kanan atau mengarah ke kiri.

Dalam bidang patahan orientasi 𝛽 ke sudut σ1 kita dapat menyebut

komponen stress yang ditunjukan sebagai stress utama.

σβ = 1

2 (σ1+ σ3) +

1

2 (σ1- σ3) cos 2β (2)

𝜏𝛽 = 1

2 (σ1- σ3) sin 2β (3)

Dimana 𝜎𝑓 adalah stress utama terbesar dan σ3 adalah stress utama terkecil.

Persamaan (1) menjadi :

8

𝜎𝑓 = 1

2 (σ1- σ3) (sin2β – 𝜇 cos2β) –

1

2 𝜇(σ1+ σ3) + 𝜇𝑝 (4)

Persamaan (4) diturunkan sebagai fungsi β dan didapat coulomb stress

maksimum 𝜎𝑓 max apabila :

tan 2β = 1

𝜇 (5)

Nilai p merubah normal stress efektif sepanjang bidang patahan seperti

ditunjukan dalam persamaan (1). Ketika stress batuan berubah dengan cepat

selanjutnya p berubah dalam aliran jalar. Nilai p dapat dihubungkan dengan stress

pada batuan dengan koefisien Skemptons B, dimana B bervariasi antara 0 dan 1.

Koefisien friksi efektif dalam penelitian stress koseismik bervariasi antara 0,0

hingga 0,75, dengan nilai rata-rata μ = 0,4. Persamaan (4) selanjutnya dapat ditulis

dalam asumsi bahwa 𝜎β mewakili batasan stress seperti normal stress pada bidang.

σ𝑓 = 𝜏β - 𝜇′ σβ (6)

Dimana koefisien friksi efektif dinyatakan dengan μ’ = μ(1-B) . Selanjutnya jika

𝜎𝑓 > 0 potensial slip akan meningkat dan jika 𝜎𝑓 < 0 potensial slip akan berkurang.

Kalkulasi 𝜎𝑓 yang disebabkan oleh gempabumi bergantung kepada geometri dan

distribusi slip, asumsi magnitudo, orientasi stress regional dan nilai dari asumsi μ.

Rasio dari amplitudo stress regional terhadap stress drop gempabumi hanya

berdampak signifikan di dekat patahan. Dimana ketidakpastian 𝜎𝑓 dalam beberapa

kejadian selalu didominasi oleh ketidakpastian distribusi slip.

9

Gambar 4. Sistem koordinat Coulomb stress pada bidang patahan optimum [18]

Dalam sistem koordinat pada Gambar 2.6 di atas ditunjukan bidang patahan

(failure plane) dikenakan normal stress 𝜎β yag dapat disebut komponen stress

utama. Selanjutnya orientasi stress utama terhadap sudut β akan membentuk 𝜎1

sebagai stress utama terbesar dan 𝜎3 sebagai stress utama terkecil. τβ adalah shear

stress pada bidang patahan [19].

2.2 Kondisi Geologi dan Tektonik Sulawesi Tengah

Pulau Sulawesi secara tektonik terbagi menjadi empat mintakat yang didasari

pembentukannya yaitu Sulawesi Barat, Sulawesi Timur, Banggai – Sula dan

Sulawesi Tengah. Interaksi pada lempeng Sulawesi memberikan pengaruh yang

cukup besar terhadap kejadian bencana alam geologi dalam wujud gempa, tsunami,

gerakan tanah, gunung api dan banjir yang senantiasa terjadi aktivitas tektonik.

Pulau Sulawesi terbentuk dari proses yang rumit, sehingga memberikan bentuk

kenampakan seperti sekarang. Beberapa peneliti telah mengemukan pendapatnya

tentang pembentukan pulau sulawesi antara lain Soekamto (1975), Hamilton

(1979), Hall san Wilson (2000). Hall dan Wilson (2000) menggunakan istilah

10

suture untuk menggambarkan kerumitan tektonik yang terjadi di indonesia,

termasuk di Pulau Sulawesi, dan mengidentifikasi adanya lima suture di indonesia,

yaitu Suture Sulawesi, Maluku, Sorong, Banda, dan Kalimantan. [9]

Gambar 5. Lima suture (garis hitam diarsir) [10]

Sesar Palu – Koro merupakan sesar utama di Pulau Sulawesi dan tergolong

sebagai sesar aktif [11]. Sejak tahun 2008 hingga 2018 beberapa kejadian

gempabumi dengan kekuatan >5mw tersebut pusat gempabumi di darat sekitar Palu

di perkirakan berkaitan dengan aktivitas Sesar Palu.

Gambar 6. Segmen – segmen sesar Palu – Koro [12]

11

Patahan atau sesar Palu - Koro adalah salah satu sesar yang terdapat di Sulawesi

Tengah yang memanjang dari utara (kota Palu) ke selatan (Malili) hingga teluk

Bone sepanjang ± 240 km yang bersifat sinistral dan aktif dengan kecepatan sekitar

25-30 mm/tahun [13]. Pergerakan sesar ini juga di karenakan oleh gaya

transtensional, yang terdiri dari gaya transpressive (menekan) dan extensional

(perluasan). Ada tujuh segmen sesar Palu - Koro yang panjangnya berkisar antara

15 – 59 km (S0 hingga S6). Segmen S6 terletak paling utara sedangkan S0 terletak

paling selatan. Dengan rincian panjang setiap segmen adalah sebagai berkut : S0 =

15 km, S1 = 59 km, S2 = 43 km, S3 = 29 km, S4 = 40 km,S5 = 20 km, S6 = ~12

km [12]. Kenyatannya, sesar Palu - Koro bukan merupakan sesar geser mendatar

seutuhnya. Di sekitar wilayah Kulawi, Palu dan daerah utara sesar Palu - Koro,

terdapat sejumlah sesar geser vertikal. Di wilayah sesar banyak dijumpai mata air

panas seperti di kedua sisi daratan antara Palu hingga Kulawi. Dugaan itu diperkuat

dengan terjadinya beberapa peristiwa tsunami yang menyertai gempa di perairan

sepanjang wilayah Pantai Barat. Wilayah yang rawan akibat aktivitas sesar ini,

antara lain Kabupaten Buol, Toli-toli, Donggala, dan Kota Palu.

2.3 Gempa Bumi

Proses kejadian gempabumi dari suatu lempeng tektonik yang mengalami

tekanan sehigga menyebabkan adanya suatu energi potensial yang terakumulasi,

kemudian lempengan tersebut patah mengakibatkan energi potensial berubah

menjadi energi kinetik yang menyebar menggetarkan kerak bumi di sekitar patahan,

proses ini terus menerus berulang[14].

12

Gempabumi merupakan manifestasi dari getaran lapisan batuan yang patah

energinya menjalar melalui badan permukaan bumi berupa gelombang seismik

[21]. Energi deformasi berupa energi yang dilepaskan pada saat terjadinya patahan

tersebut. Energi deformasi ini dapat terlihat pada perubahan bentuk sesudah

terjadinya patahan, misalnya pergeseran. Energi gelombang menjalar melalui

medium elastis yang dilewatinya dan dapat dirasakan sangat kuat di daerah

terjadinya gempabumi tersebut.

Gambar 7. Proses terjadinya gempabumi [14]

2.4 Mekanisme Sumber

Orientasi sesar ditentukan oleh parameter bidang sesar yang terdiri dari [14]:

1. Strike (ϕ) adalah sudut yang dibentuk oleh jurus sesar dengan arah utara. Strike

diukur dari arah utara ke arah timur searah dengan jarum jam hingga jurus sesar

(0O < ϕ <360O)

13

2. Dip ( ) adalah sudut yang dibentuk oleh bidang sesar dengan bidang horizontal

dan diukur pada bidang vertikal dengan arahnya tegak lurus jurus sesar (0

90)

3. (Vektor) slip adalah vektor yang menunjukan gerakan blok hanging wall relatif

terhadap strike; panjang vektor = besarnya slip, sudutnya arahnya; istilah slip

sering digunakan secara keliru untuk menyebut rake.

4. Rake (λ) adalah sudut yang dibentuk arah slip dan jurus sesar. Rake berharga

positif pada sesar naik (Thrust Fault) dan negatif pada sesar turun (Normal

Fault) dan negatif pada sesar turun (Normal Fault) (-180O < λ <180O)

Gambar 8. Parameter orientasi bidang sesar [15]

Gambar 9. Macam – macam patahan [16]

14

Orientasi bidang sesar merupakan orientasi slip retakan suatu patahan yang

dihasilkan oleh suatu kejadian gempabumi. Besarnya azimuth strike (ϕ) diukur

searah jarum jam dari arah utara sampai bidang patahan. Arah dip tegak lurus

dengan bidang patahan. Besarnya sudut dip (δ) ditentukan dari pinggiran bola ke

arah mendekati pusat lingkaran.

2.5 Gelombang Seismik

Gelombang Seismik adalah gelombang elastis gempabumi yang menjalar

keseluruh bagian dalam bumi dan melalui permukaan bumi, akibat adanya lapisan

batuan yang patah secara tiba – tiba atau adana suatu ledakan [22].

Gelombang utama gempabumi terdpat dua jenis, yaitu gelombang permukaan

dan (surface wafe) dan gelombang bodi (body wafe).gelombang seismik merambat

dalam lapisan bumi sesuai dengan prinsip ang berlaku pada perambatan gelombang

cahaya.

Gambar 10. Jenis pergerakan gerakan gelombang seismik di lapisan dan permukaan bumi[23].

15

Gempabumi terjadi pada material batuan yang bersifat elastis sehingga

dapat berfungsi menyimpan energi stress dan sekaligus menjadi media trasmisi

gelombang seismik. Tingkat elastisitas suatu medium bumi ditentukan bagaimana

media tersebut melewatkan gelombang gempabumi [22]. Keelastisan tergantung

pada kuat tekan (stress) dan kuat regang (strain), ketika stress mencapai klimaks

maka media akan pecah. Ketahan elastisitan suatu materi berbeda tergantung dari pada

bentuk – bentuk deformasi yang secara kuantitas ditentukan variasi modulus elastisitas.

Gambar 11. Skema proporsi stress dan Strain [24]

16

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan selama 3 bulan terhitung mulai bulan Juni - Agustus

Pengambiilan data di lakukan di Kantor Badan Meterologi, Klimatologi, dan

Geofisika Wilayah II Ciputat, Jalan H. Abdul Ghani No.5 Cempaka Putih,

Tanggerang Selatan.

3.2 Metode Penelitian

Metode yang digunakan yaitu analisi melaui metode Coulomb Stress, dimana

data diolah dan kemudian diperoleh hasil perubahan coulomb stress. Kemudian

hasilnya dianalis untuk mengetahui arah gempa Donggala – Palu, dengan metode

ini pesebaran gempabumi diperoleh hasil interaksi gempabumi utama dan

gempabumi susulan.

3.3 Alat dan Bahan Penelitian

Peralatan dan bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai

berikut:

a. Komputer/laptop untuk membantu pengolahan data

b. Software MATLAB, Coulomb 3.4, dan GMT

c. Data gempabumi Palu 28 September 2018 – 2 November 2018

d. Metode dalam menganalisa gempabumi adalah Coulomb Stress

17

3.4 Diagram Alir Penelitian

Gambar 12. Diagram Alir Penelitian

18

3.5 Proses Data

Proses Data Proses pengolahan data hingga didapat distribusi perubahan

tegangan Coulomb oleh gempabumi dan data geofisik adalah sebagai berikut:

1. Mengunduh data gempabumi tanggal 28 September – 2 November dan

data gempa tahun 2008-2018 berikut parameter sesar dari GFZ Postdam

dan Global CMT;

2. Menjalankan perangkat lunak Matlab R2013a;

3. Menjalankan software Coulomb versi 3.4 pada program Matlab;

4. Menggunakan software Coulomb 3.4 untuk gempabumi dengan input data

focal mechanism gempabumi yang bersangkutan;

5. Menggambarkan daerah distribusi perubahan tegangan Coulomb dan

perhitungan perubahan tegangan Coulomb;

6. Melakukan analisa distribusi perubahan tegangan Coulomb stress

3.6 Proses Analisis data dengan Coulomb 3.4

Berikut beberapa hal dalam proses analisa data gempabumi dengan Coulomb

3.4 untuk mendapatkan perubahan coulomb stress gempabumi Palu :

1. Coulomb 3.4 merupakan aplikasi antarmuka windows berbasis

perangkat lunak MATLAB (MATrix LABoraty) dengan menggunkan

pc tunggal

2. Data input yang digunakan Coulomb 3.4 yaitu data gempabumi utama

dan susulan pada tanggal 28 September – 2 November 2018

3. Untuk penentuan lokasi gempabumi utama maka digunakan data GFZ

Postdam .

19

4. Buka software Coulomb 3.4 pada Matlab

Gambar 13. Hasil Colomb stress Sulawesi Tengah

3.7 Proses Pemetaan Menggunakan Software GMT (Generic Mapping Tool)

GMT berfungsi untuk menggambarkan peta geografis, kontur, diagram dan

aplikasi lainnya. Berikut beberapa hal dalam proses pemetaan dengan GMT untuk

mendapatkan titik gempabumi [20] :

a. set F=Titik_Gempa_29-09-2018.ps

b. psbasemap –JM12c -R119/123/-2/3 –Ba1g0WSne -K –X2 -Y-6 > %F%

c. psxy -R -JM -W1.1 -O -K sesar_garis.gmt>> %F%

d. psxy -R -JM -W1 -Wwhite -O -K pantai.gmt>> %F%

e. psxy -R -JM -W1.25 -Sf0.7i/0.07i+l+t -Gblack -O -K sesar_subduksi.gmt>>

%F%

f. psxy gempasusulan.dat -JM -R -Sc0.2 -Gred -P -O -K >> %F%

g. psxy gempautama.dat -JM -R -St0.5 -Gwhite -P -O -K >> %F%

h. psxy kota.dat -JM -R -Sc0.1 -W2 -Gwhite -P -O -K >> %F%

i. pstext kota.dat -JM -F+f14p,Helvetica-Bold -D0.5 -R -P -O -K >> %F%

20

Gambar 14. Script Pembuatan Peta GMT Menggunkan Notepad

Gambar 15. Hasil Dari Script GMT

21

3.8 Analisis dan Intrepetasi Data

Tahapan analisis dan interpretasi ini merupakan tahapan terakhir setelah

mendapatkan pemodelan 2-Dimensi. Berdasarkan pemodelan tersebut, diamati

perubahan dan arah penyebaran gembumi menggunakan software Coulomb,

dilakukan analisis dan interpretasi pada gempabumi untuk melihat gempabumi

yang diakibatkan oleh gempa sebelumnya atau tidak. Membuat titik gempabumi

dengan menggunakan software GMT.

Gambar 16. Hasil analisis Coulomb 3.4 pada gempabumi Donggala

Interpretasi pada gambar 3.5 dapat di lihat dan menentukan arah gempabumi

yang terjadi. Pada lobus berwarna merah menandakan adanya stress pada daerah

tersebut dan menentukan arah penyebarannya, pada lobus berwarna biru teradi

penurunan stress. Titik kuning merupaka gempa susulan yang terjadi, jika pada

zona merah menandakan gempabumi susulan terjadi akibat gempabumi utama.

22

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian “Analisis Perubahan Coulomb Stress Sebelum Dan Sesudah

Gempabumi Donggola – Palu 28 September 2018” bertujuan untuk mengetahui

perubahan gempabumi Palu dengan menggunakan model coulomb stress di daerah

Sulawesi Tengah terutama pada daerah Palu .Hasil dari pemodelan coulomb stress

adalah nilai stress yang dihasilkan dari gempa dan menampilkan bentuk sebaran

arah stress dari gempabumi

Penelitian ini menggunakan data historis gempabumi yang diperoleh dari GFZ

Potsdam dan Global CMT yang merupakan gempabumi yang terjadi di Sulawesi

Tengah dan gempabumi dalam kurun waktu sepuluh tahun sebelum gempabumi

utama pada tanngal 28 September 2018 dikarenakan lokasi gempa berada pada

sesar aktif Palu – Koro dan pada kondisi stress di daerah tertentu .

4.1 Perubahan Coulomb stress sebelum tanggal 28 September 2018

Kejadian gempabumi 28 September 2018 memiliki parameter yang ditunjukan

pada table 4.1, dimana gempabumi tersebut memiliki mekanisme sumber seperti

strike, dip dan rake yang berbeda – beda dengan mengidentifikasi dan menganalisis

adanya perubahan Coulomb stress setelah kejadian gempabumi tersebut (gambar

4.1), memperlihatkan adanya peningkatan dan penurunan Coulomb stress yang

ditandai dengan daerah yang berwarna merah dan biru.

Tabel 1. Parameter gempabumi dan mekanisme

Tanggal Episenter (o) Depth Mag (Mw) Strike Dip Rake

01/08/2010 120.00 & - 0.50 19.09 04.08 73 65 -179

02/08/2012 119.93 & - 0.35 12.07 04.08 250 62 -161

23

4.1.1 Gempabumi Tanggal 1 Agustus 2010

Gambar 17. Perubahan Coulomb stress 1 Agustus 2010

Gambar 18. Cross section dari gempabumi tanggal 1 Agustus 2010

Gempabumi tanggal 1 Agustus 2010 terjadi pada zona sesar Palu – Koro

memiliki tingkat pergerakan patahan yang tidak terlalu tinggi. Gempabumi ini

memiliki magnitude 4,8 Mw, strike 730, dip 650, dan rake -1790 , yang termasuk

kedalam jenis gempabumi normal dengan dominasi geser. Dari analisis perubahan

Coulomb stress pada gempabumi tanggal 1 Agustus 2010 diperoleh nilai

24

peningkatan Coulomb stress berkisar antara 0.1 hingga 1 bar dan penurunan

Coulomb stress berkisar -0.1 hingga -1 bar seperti pada gambar 4.1. dari gambar

tersebut daelah yang memilik nilai Coulomb stress positif ditunjukan dengan lobus

berwarna merah menandakan adanya peningkatan stress dan nilai Coulomb stress

negatif ditunjukan dengan lobus berwarna biru menandakan adanya penurunan

stress.

Untuk mengetahui perubahan nilai Coulomb stress terhadap kedalaman

dilakukan cross section pada kedalaman 30 km dan panjang 50 km. Dari hasil

tersebut di peroleh peningkatan perubahan Coulomb stress berkisar antara 0.1

hingga 0.5 bar sedangkan penurunan berkisar antara -0.1 hingga -0.8 bar. Pada

gambar 4,2 memperlihatkan adanya 2 lobus berwarna merah dengan arah Baratdaya

dan Selatan yang bernilai positif dan dua lobus berwarna biru dengan arah Tenggara

dan Baratdaya yang bernilai negatif.

25

4.1.2 Gempabumi Tanggal 2 Agustus 2012

Gambar 19. Hubungan gempabumi tanggal 2 Agustus 2012 dan gempabumi tanggal 1 Agustus

2010

26

Dari gambar 4.3 gempabumi tanggal 2 Agustus 2012 dengan magnitude 4.8

Mw didominasikan oleh adanya penurunan Coulomb stress yang ditunjukan dengan

daerah berwarna biru. Pada gempabumi tersebut bahwa sebgaian besar stress pada

daerah tersebut telah dilepaskan dan mengalami relaksasi, sehingga kemungkinan

terjadi gempabumi selanjutnya sangat kecil, dan daerah berwarna merah adanya

peningkatan coulomb stress, yang merupakan daerah yang masih menyimpan stress

yang cukup tinggi, sehingga dapat terjadi gempabumi selanjutnya pada zona merah.

Untuk mengetahui perubahan Coulomb stress Terdapat 3 lobus berwarna biru

dengan arah Timur, Barat, dan Utara, penurunan Coulomb stress berkisar –0.1

sampai -1. Pada zona merah terdapat 3 lobus dengan arah Utara, Baratlaut, dan

Selatan.

Dari gambar 4.3 menunjukan bahwa tidak adanya hubungan antara gempabumi

tanggal 1 Agustus 2010 dengan tanggal 2 Agustus 2012, dimana gempabumi

episenter tanggal 2 Agustus 2012 tidak terletak pada daerah peningkatan Coulomb

stress dari gempabumi tanggal 1 Agustus 2010, secara cross section menunjukan

bahwa pada kedalaman 12.7 km gempabumi 2 Agustus 2012 berada pada derah

yang tidak mengalami peningkatan Coulomb. Hal ini mengidentifikasikan bahwa

gempabumi tanggal 1 Agustus 2012 bukan merupakan gempa yang dipicu oleh

gempabumi tanggal 1 Agustus 2010, sehingga gempabumi tersebut merupakan

gempabumi lain yang tidak saling berkaitan dengan dua kejadian gempabumi

sebelumnya.

27

4.2 Perubahan Gempabumi Sebelum 28 September 2018

Pada tanggal sebelum 28 September 2018 terjadi gempa dengan episenter -0.64

dan 119.80 dengan magnitude 4.9Mw pada kedalaman 28.2 km, strike 330, dip 38,

rake -19 gempabumi tersebut terjadi pada tanggal 30 Juni 2013.

Gambar 20. Perubahan Coulomb stress 30 Juni 2013

Gambar 21. Cross section dari gempabumi 30 Juni 2013

28

Kejadian gempa bumi tanggal 30 Juni 2013 berkuatan sebesar 4.9 Mw,

menjelaskan perubahan Coulomb stress yang ditunjukan dengan daerah berwarna

biru, hal ini mengidentifikasikan sebagai besar stress pada daerah tersebut telah

dilepaskan dan mengalami relaksasi, sehingga kemungkinan terjadi gempabumi

selanjutnya sangat kecil. Sedangkan arah Baratdaya dan Timurlaut di dominasi oleh

adanya peningkatan Coulomb stress yang ditunjukan daerah berwarna merah, yang

merupakan daerah yang masih menyimpan stress yang cukup tinggi, sehingga

kemungkinan terjadi gempabumi selanjutnya di daerah ini.

Gempabumi pada tanggal 30 Juni 2013 memperlihatkan bahwa tidak ada

hubungan dengan gempabumi 28 September 2018. Hal ini diindentifikasikan dari

episenter gempabumi tanggal 28 September 2019 yang tidak terletak pada daerah

peningkatan Coulomb stress dari gempabumi tanggal 30 Juni 2013. Berdasarkan

cross section (gambar 4.5) menunjukan bahwa pada kedalaman 28.3 km

gempabumi tanggal 28 September 2018 tidak berada pada daerah peningkatan

Coulomb stress.

4.3 Gempabumi tanggal 28 September 2018

Pada tanggal 28 September terjadi dua gempabumi berkekuatan >6 Mw,

dimana parameter gempabumi tersebut disajikan pada tabel 2

Tabel 2. Parameter gempabumi dan mekanisme

Tanggal &

Waktu Episenter (o) Depth

Mag

(Mw) Strike Dip Rake

28/ 9 / 2018 &

07 : 00 119.86 & -0.37 12 6 273 81 174

28 / 9 / 2018 &

10 : 02 119.86 & - 0.22 10 07.04 351 76 -11

29

4.3.1 Gempabumi tanggal 28 September 2018 Magnitude 6Mw

Gambar 22. Perubahan Coulomb stress 28 September 2018 Mag 6Mw

Gambar 23. Cross section dari gempabumi 28 September 2018 Mag 6 Mw

30

Kejadian gempabumi pada tanggal 28 september berkekuatan sebesar 6Mw.

Bidang lobus berwarna merah menggambarkan daerah tersebut mengalami

peningkatan Coulomb stress dan bidang lobus berwarna biru menggambarkan

daerah tersebut mengalami penurunan Coulomb stress. Pada gambar 4.6

memperlihatkan nilai kenaikan bidang lobus berkisar antara 0.2 sampai 0.4 bar dan

lobus berwana biru dengan penurunan berkisar antara -0.1 hingga -1 bar.

Gambar 4.7 merupakan hasil cross section hingga kedalaman 30 km dengan

panjang 50 km. Dari hasil tersebut menyebabkan failure yang membentang ke arah

Timurlaut dan Baratdaya mendekati sesar Palu – Koro. Gempabumi ini

menghasilkan distribusi perubahan Coulomb stress yang sama dengan gempabumi

sebelumnya yaitu gempabumi 2 Agustus 2012 dan 3 Juni 2013. Daerah dengan

penurunan Coulomb stress yang di tandai dengan lobus berwarna biru mendominasi

ditribusi Coulomb stress. hal ini menunjukan bahwa daerah tersebut terjadi

relaksasi dan pelepasan stress, namun tidak menutup kemungkinan masih terjadi

aktivitas seismik. Pada lobus berwarna merah dengan mengarah Barat dan Timur

pada cross section. Bidang lobus berwarna merah menandakan bahwa daerah

tersebut masih menyimpan stress yang belum dilepaskan ketika gempabumi terjadi

sehingga daerah tersebut memiliki resiko akan terjadi gempabumi selanjutnya.

Pada tanggal 28 September 2018 gempa berkekuatan 7.4 Mw mengguncang

daerah Donggala, gempa tersebut terjadi sesudah gempabumi pertama berkuatan 6

Mw mengguncang Palu. Gempabumi berkekuatan 6 Mw merupakan gempa

foreshock yang mendahului gempa utama sebelum terjadi, karena sebelum

lempengan akan patah dan bergeser, akan ada gerakan kecil yang mendahului

31

hingga lempengan tersebut benar bergeser dan kekukatannya tidak sebesar gempa

utama. Gempabumi berkekuatan 7.4 Mw merupakan gempa mainshock,

sebenarnya lempengan sudah patah dan bergeser kemudian kekuatannya lebih besar

dan menyebabkan kerusakan paling parahdan terjadi hanya sekali. .

4.3.1 Gempabumi 28 September 2018 Berkekuatan 7.4 Mw

Gempabumi pada tanggal 28 September 2018 dengan magnituda 7.4 Mw dan

stike 351o menyebabkan failure yang membentang dominan Baratlaut – Tenggara

mendekati sesar. Gempabumi ini menghasilkan distribusi perubahan Coulomb

stress. Daerah dengan peningkatan Coulomb stress yang ditandai dengan lobus

berwarna merah mendominasi distribusi Coulomb stress. hal ini menunjukan bahwa

daerah tersebut terjadi peningkatan stress, dan akan menimbulkan gempabumi

selanjutnya bahkan gempabumi dengan berkekuatan besar (gambar 5.0).

Posisi gempabumi Donggala tanggal 28 September 2018 mendekati sesar

Palu – Koro, sistem inilah yang menyebabkan aktivitas kegempaan di Sulawesi

Tengah termasuk kedalam kategori seismisitas cukup tinggi. Potensi gempa juga

semakin tinggi dengan adanya formasi Pasific Ring of Fire yang melewati pulau

sulawesi yang merupakan deretan gunung api aktif maupun tidak aktif diseluruh

dunia.

32

Gambar 24. Perubahan Coulomb stress 28 September 2018 Mag 7.4 Mw

Gambar 25. Cross section dari gempabumi 28 September 2018 Mag 7.4 Mw

33

Gambar 26. Gempabumi 28 September – 2 Oktober 2018

Besarnya peningkatan Coulomb stress gempabumi 28 September 2018

berkekuatan 7.4 Mw berkisar 0.2 sampai 1 bar dan penurunan Coulomb stress

berkisar -0.2 samapai -1 bar. Distribusi perubahan Coulomb stress ini memiliki tiga

lobus dengan arah membentang ke Baratlaut, Tenggara dan Barat yang didominasi

oleh peningkatan Coulomb stress (warna merah). Dengan melihat cross section

seperti yang ditunjukan gambar 23 peningkatan Coulomb stress hingga kedalam 10

Km dengan kisaran 0.2 hingga 1 bar, dan penurunan Coulomb stress terjadi

signifikan pada kedalaman 5 Km hingga 30 Km yang berkisar antara -0.2 sampai -

1 bar. Adanya penurunan Coulomb stress secara signifikan mengidentifikasi bahwa

tidak akan terjadi gempabumi dengan berkekuatan lebih besar yang diakibatkan

gempabumi pada tanggal 28 September sampai 2 Oktober 2018, gempabumi

susulan mendominasi ke arah Tenggara dan titik gempabumi terjadi di darat.

34

Gambar 27. Pesebaran Gempabumi 28 September – 2 Oktober 2018

4.4 Gempabumi Sesudah 28 September 2018

Setelah gempabumi 28 September 2018, di tahun 2019 terjadi gempabumi

kembali pada tanggal 13 Maret 2019, dimana parameter gempabumi disajikan pada

tabel 3

Tabel 3. Parameter gempabumi dan mekanisme sumber Tanggal Episenter (0) Depth Mag (Mw) Strike Dip Rake

13/3/2019 119.67 & 0.12 22.5 4.9 60 60 164

Hubungan antara gempabumi tanggal 28 September 2018 dengan gempabumi

13 Maret 2019 ditunjukan oleh gambar 5.2, dimana episenter dari gempabumi 13

Maret 2019 berada pada daerah yang memiliki lobus berwarna merah yang

mengalami peningkatan Coulomb stress. daerah yang mengalami peningkatan

Coulomb stress merupakan daerah yang memiliki stress yang cukup untuk

dilepaskan dalam bentuk gempabumi. Secara cross section dilakukan dengan

35

kedalaman 50 km dan panjang 40 km. Dari gambar tersebut menunjukan bahwa

secara kedalaman dari gempabumi 13 Maret 2018 berada pada daerah dengan lobus

berwarna biru atau daerah yang mengalami penurunan Coulomb stress. hal ini

mengidentifikasikan bahwa gempabumi tanggal 13 Maret 2018 dipicu oleh

gempabumi 28 September 2018.

Gambar 28. Hubungan gempabumi tanggal 28 September 2018 dan gempabumi tanggal 13 Maret

2019

Gempabumi 13 Maret

2019

Gempabumi 13

Maret 2019

36

Gambar 29. Perubahan Coulomb stress 13 maret 2019

Gambar 30. Cross Section dari gempabumi 13 Maret 2019

Kejadian gempabumi pada tanggal 13 Maret 2019 bidang lobus berwarna

merah menggambarkan daerah tersebut mengalami peningkatan Coulomb stress

dengan arah Utara dan Barat laut. Bidang lobus berwarna biru menggambarkan

daerah tersebut mengalami penurunan Coulomb stress dengan arah Tenggara dan

Barat Daya..

37

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari penelitian ini adalah bahwa gempabumi tanggal 28 September

2018 dengan magnituda 6 Mw dan 7.4 Mw saling berkaitan atau berhubungan karna

dipicu oleh peningkatan Coulomb stress dan kedua gempabumi tidak dipicu oleh

peningkatan Coulomb stress kejadian gempabumi sebelumnya, namun merupakan

gempabumi tunggal akibat dari pergerakan sesar Palu – Koro. Nilai peningkatan

Coulomb stress berkisar antara 0.2 sampai 1 bar, sedangkan penurunan Coulomb

stress berkisar antara -0.02 sampai -1 bar.

Gempabumi berkekuatan 6 Mw merupakan foreshock yang terjadi pada jam

07 : 00 WITA mengalami didominasi oleh penurunan stress hal tersebut

menunjukan relaksasi dan pelepasan stress. gempabumi berkekuatan 7.4 Mw

merupakan mainshock yang terjadi pada jam 10 : 02 WITA mengalami peningkatan

stress yang akan menimbulkan gempabumi selanjutnya pada kedalaman + 10 km

dan terjadi penurunaan pada kedalaman >10 km, pada gempabumi tersebut

mengalami gempabumi bumi susulan dengan penyebaran ke arah Tenggara, di

antaranya adalah gempabumi tanggal 13 Maret 2019 dengan kedalaman 22,5 Km

dan magnitude 4.9 Mw merupakan gempa susulan di dominasi oleh lobus berwarna

merah dengan arah Utara dan Barat laut dimana daerah tersebut mengalami

peningkatan stress. Posisi gempabumi Donggala tanggal 28 September 2018 yang

mendekati sesar Palu – Koro. Sistem sesar inilah yang menyebabkan aktivitas

kegempaan di Sulawesi Tengah termasuk kategori seismisitas cukup tinggi.

38

5.2 Saran

Untuk hasil yang lebih baik dan akurat sebaiknya penelitian ini diditambahkan

dengan data gempabumi sebelumnya sehingga dapat diketahui apakah gempa

tersebut terjadi karena gempabumi sebelumnya, sehingga memudahkan untuk

penganalisaan kedepannya.

39

DAFTAR PUSTAKA

[1] Departemen Agama RI, Al-Quran dan Terjemahannya, Semarang Toha

Putra, 1989.

[2] Pasau, G., -, F., & Tamuntuan, G.fH. (2017). Pengamatan Seismisitas Gempa

Bumi Di Wilayah Pulau Sulawesi Menggunakan Perubahan Nilai a-b. Jurnal

MIPA, 6(1), 31.

[3] Pakpahan, S., Ngadmanto, D., Masturyono, M., Rohadi, S., Rasmid, R.,

Widodo, H. S., & Susilanto, P. (2015). Analisis Kegempaan di Zona Sesar

Palu Koro, Sulawesi Tengah. Jurnal Lingkungan Dan Bencana Geologi,

6(3), 253–264.

[4] Walpersdorf, A, C. Vigny, C. Subarya, P. Manurung 1998. Monitoring Of

The Palu – Koro Fault (Sulawesi) by GPS, Geophysical Research Letters,

Vol. 25, No. 13, Pages 2313 – 2316.

[5] CPG King, RS Stein, dam J. Lin, “Stress Perubahan dan Pemicu Gempa

Bumi” dalam Bulletin Seismological Society America, Vol. 84 No.3 (1994)

hlm. 935 – 953

[6] J.Lin, dan SR. Stein, “Stress Yang Memicu Gempa dan Subduksi Gempa

Bumi dan Interaksi Stres Antara San Andreas Selatan dan Kesalahn Dorong

Terdekat dan Guncangan Mogok”. Dalam Jurnal Penelitian Geofisika,

Vol.109, 2004

[7] Soehaimi A, Marjiyono dan Wahyuno H, 2013. Peta Seismotektonik Daerah

Palu dan Sekitarnya, Sulawesi Tengah, Skala 1 : 150.000. Pusat Survey

Geologi, Bandung.

[8] Anjar, A. Defrizal, Dkk. Di Balik Pesona Palu Bencana Melanda Geologi

Menata. Edisi Pertama Bandung, Badan Geologi, 2018.

[9] Supartoyo, S. Cecep, dan J. Denden. Kelas Tektonik Sesar Palu Koro,

40

Sulawesi Tengah. Badan Geologi Jln. Diponorogo No.57, Bandung Vol. 5

No.2 Agustus 2014 : 111 – 128

[10] Hall, R. dan Wilson, M.E.J., 2000: Neogene sutures in eastern Indonesia,

Journal of Asian Earth Sciences, Vol. 18, hal. 781-808.

[11] Bellier, Olivier., Michel, S., Thierry, B., Michel, V., Regis, B., Didier, B.,

Lionel, S., Eka, P., Indyo, P. 2001. High Slip Rate For a Low Seismicity

Along The Palu – Koro Active Fault In Central Sulawesi (Indonesia). Terra

Nova, 13, 463-47

[12] Bellier, Olivier., Michel, S., Thierry, B., Michel, V., Regis, B., Didier, B.,

Lionel, S., Eka, P., Indyo, P. 2001. High Slip Rate For a Low Seismicity

Along The Palu – Koro Active Fault In Central Sulawesi (Indonesia). Terra

Nova, 13, 463-470

[13] Kaharuddin, MS., Ronald Hutagalung dan Nurhamdan, 2011. Perkembangan

Tektonik dan Implikasinya Terhadap Potensi Gempa dan Tsunami Di

Kawasan Pulau Sulawesi. Proceedings JCM Makassar 2011The 36th HAGI

and 40th IAGI Annual Convention and Exhibition Makassar, Indonesia.

[14] Eka Nurjanah Wulandari, Analisi Perubahan Coulomb Stress Sebelum dan

Sesudah Gempabumi Kulawi (Sulawesi Tengah) 18 Agustus 2012. Sripsi

STMKG September 2014.

[15] Fiandralekha. Studi Mekanisme Sumber Gempa Di Selat Sunda Berdasarkan

Gerak Awal gelombang P dan bentuk Gelombang. Sripsi, Jurusan Fisika,

UNAS. 2010

[16] Rezki Noviana Agus. Penggunaan Software GMT 4.3.1 Untuk Menampilkan

Peta Persebaran Focal Mechanism Gempa Bumi Tahun 1976-2015 Di

Region BBMKG Wilayah IV Indonesia. Prodi Geofisika. STMKG.

Tanggerang Selatan

[17] G.C.P. King, R.S. Stein, and J. Lin, Bull. Seismol. Soc. Am., 84, 935-953

(1994)

[18] I Made Kris Adi Astra, Coulomb Static Stress Change Dalam Interaksi

Gempabumi Doublets 5.8 Mw dan 5.9 Mw 22 Januari 2007 dan Gempabumi

7.0 Mw 16 Juni 2010 Wilayah Papua. Denpasar 2011

41

[19] Wahyudi, Fitri Puspasari;, “Distribusi Coulomb Stress Akibat Gempabumi

Tektonik Selatan Pulau Jawa Berdasarkan Data Gempa Tektonik 1977 –

2000,” Jurnal Fisika dan Aplikasi, vol.13, no.2, 2017.

[20] Rezki, Herdiyanti Resty. Penggunaan Software GMT 4.3.1 Untuk

Menampilkan Peta Persebaran Focal Mechanism Gempa Bumi Tahun

1976-2015 di Region BBMKG Wilayah IV Indoneisa. 1–28.

[21] Irjaya, N., & Pamungkas, A. (2014). Penentuan Zona Kerentanan Bencana

Gempa Bumi Tektonik di Kabupaten Malang Wilayah Selatan. JURNAL

TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2014), 3(2), 107–112.

[22] Sunarjo, Gunawan, M Taufik Pribadi, Sugeng. Gempabumi Edisi Populer.

Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Jl.Angkasa I No.2

Kemayoran, Jakarta, Indonesia 10720. Jakarta

[23] Kato, et al., Earthquake Prediction, Presentation for IISEE Lecture,

Tsukuba, Japan, 2006.

[24] IASPEI, Editor Bormann, P., New Manual of Seismological Observatory

Practice (NMSOP), Postdam, Germany, 2002.