penentuan anomali perubahan kecepatan...

PENENTUAN ANOMALI PERUBAHAN KECEPATAN

GELOMBANG PRIMER DENGAN KECEPATAN GELOMBANG

SEKUNDER (�� ⁄ ) PADA DAERAH PAPUA BARAT

STUDI KASUS GEMPA BUMI MANOKWARI

Skripsi

Oleh:

AGUNG SATRIYO

106097003249

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2010 M / 1431 H


GELOMBANG PRIMER DENGAN KECEPATAN

GELOMBANG SEKUNDER (Vp/Vs)

PADA DAERAH PAPUA BARAT


SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh

Gelar Sarjana Sains (S.Si.) pada Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Oleh :

Agung Satriyo

NIM. 106 097 003 249

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

1431 H./2010 M.


GELOMBANG PRIMER DENGAN KECEPATAN

GELOMBANG SEKUNDER (Vp/Vs)

PADA DAERAH PAPUA BARAT


Skripsi

Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh

Gelar Sarjana Sains (S.Si.) pada Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Oleh :

Agung Satriyo

NIM. 106 097 003 249

Pembimbing I, Pembimbing II,

Drs. Sutrisno, M.Si. Edi Sanjaya, M.Si.

NIP. 19590202 198203 1005 NIP. 19730715 200212 1001

Mengetahui,

Ketua Program Studi Fisika

Drs. Sutrisno, M.Si.

NIP. 19590202 198203 1005

PENGESAHAN SKRIPSI

Skripsi berjudul “PENENTUAN ANOMALI PERUBAHAN KECEPATAN

GELOMBANG PRIMER DENGAN KECEPATAN GELOMBANG

SEKUNDER (Vp/Vs) PADA DAERAH PAPUA BARAT STUDI KASUS

GEMPA BUMI MANOKWARI” telah diujikan dalam sidang munaqasyah

Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta pada 29 Juni 2010.

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana

Sains ( S.Si ) pada Program Studi Fisika.

Sidang Munaqasyah

Penguji I, Penguji II,

Ir. Asrul Aziz, M.SAE. Arif Tjahjono, ST, M.Si.

NIP. 19510617 198503 1001 NIP. 19751107 200701 1015

Mengetahui,

Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Ketua Program Studi Fisika

DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis. Drs. Sutrisno, M.Si.

NIP. 19680117 200112 1001 NIP. 19590202 198203 1005

LEMBAR PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa :

1. Skripsi ini merupakan hasil karya asli saya yang diajukan untuk memenuhi

salah satu persyaratan memperoleh gelar Strata 1 di UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta.

2. Semua sumber yang saya gunakan dalam penulisan ini telah saya

cantumkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku di UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta.

3. Jika dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan hasil karya asli saya

atau merupakan hasil jiplakan dari karya orang lain, maka saya bersedia

menerima sanksi yang berlaku di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Jakarta , 29 Juni 2010

Agung Satriyo

LEMBAR PERSEMBAHAN

Pada suatu masa, aku mengenal cinta darimu

Berawal dari sebait kasih yang kau tawarkan padaku

Melalui rona bahagiamu membantuku menatap dunia kali pertama

Bersama sang kekasih hati yang setia menyelaraskan mimpimu

Susahku adalah tangis hatimu dan bahagiaku adalah tawa jiwamu

Meski jarang ’ku memaknai rasa yang kau nikmati

Namun tanpa lelah kau membingkai ceria hanya untukku, buah hatimu

Setelah sekian lama ’ku rajut dalam benang keikhlasan hatimu

-senandung cinta ini untukmu, Ibu (ARDhane)

Hai jama'ah jin dan manusia, jika kamu sanggup menembus (melintasi) penjuru

langit dan bumi, maka lintasilah, kamu tidak dapat menembusnya kecuali dengan

ku persembahkan untuk:

Ibu, Bapak, Pakde, dan sebuah keluarga kecil di kota Balikpapan.

terkhusus seseorang yang telah bersedia membagi ruang dan waktu di

semesta ini.

LEMBAR PERSEMBAHAN

Pada suatu masa, aku mengenal cinta darimu

Berawal dari sebait kasih yang kau tawarkan padaku


Bersama sang kekasih hati yang setia menyelaraskan mimpimu

Satu masa terlewati dalam hidupku

Detik pun berganti abad




Senandung cinta ini untu

’ku persembahkan setulus hangatnya cinta kasihmu


Bahagia dan merana ingin ’ku nikmati bersamamu

(meski) kini kekasih hatimu (yang dulu) tak lagi menemani

Namun bersabarlah sebab aku mas

senandung cinta ini untukmu, Ibu (ARDhane)-



kekuatan.

(QS. Ar-Rahman : 33)

persembahkan untuk:

akde, dan sebuah keluarga kecil di kota Balikpapan.

erkhusus seseorang yang telah bersedia membagi ruang dan waktu di





Senandung cinta ini untukmu, Ibu

’ku persembahkan setulus hangatnya cinta kasihmu


merana ingin ’ku nikmati bersamamu

(meski) kini kekasih hatimu (yang dulu) tak lagi menemani

Namun bersabarlah sebab aku masih disini



erkhusus seseorang yang telah bersedia membagi ruang dan waktu di dalam alam

i

ABSTRAK

Studi penentuan nilai anomali �� ⁄ merupakan salah satu studi yang

digunakan sebagai precursor gempa bumi, sekaligus untuk mengetahui kondisi

perubahan susunan batuan dibawah permukaan bumi akibat terjadinya gempa

bumi berdasarkan perubahan kecepatan gelombang primer dan kecepatan

gelombang sekunder. Daerah penelitian bearada di koordinat 1,6673o LU –

2,8333o LS ; 132

o BT – 136

o BT, daerah ini mempunyai intensitas terjadi gempa

besar dengan studi kasus gempa bumi Manokwari. Penelitian ini menggunakan

diagram wadati yang merupakan pendekatan metode least square. Hasil

interpretasi menunjukan perubahan nilai �� ⁄ dari bulan September 2008 –

Januari 2009 semakin meningkat dengan anomali 1,023%. Nilai �� ⁄ Januari

2009 merupakan nilai tertinggi karena pada bulan tersebut terjadi gempa bumi

besar. Sedangkan dari bulan Januari 2009 – Juni 2009 terjadi penurunan nilai

�� ⁄ dengan anomali 1,612%.

Kata kunci : Gempa Bumi, Anomali nilai �� ⁄ , Diagram Wadati, Precursor.

ii

ABSTRACT

Studies determining the value of anomaly �� ⁄ is one of the studies used

as precursors of earthquakes, as well as to know the condition of changes in the

composition of rock under the earth's surface caused by the earthquake based on

changes in wave velocity of primary and secondary wave velocity. The research

area is West of Papua because this area has a large intensity earthquake with a

case study that the coordinates of the earthquake Manokwari 1.6673o N – 2.833

o

S ; 132o E – 136

o E. This study uses wadati diagram which is the method of least

square approach. The interpretation shows the change in value of �� ⁄ from

September 2008 - January 2009 increased by 1.023% anomaly. The value of

�� ⁄ in January 2009 is the highest value for the month a large earthquake.

Meanwhile, from January 2009 - Juni 2009 to be impaired �� ⁄ anomaly

1,612%.

Keywords : Earthquake, Anomaly value �� ⁄ , Wadati diagram, Precursor.

iii

KATA PENGANTAR

Puji serta syukur kehadirat Illahi Rabbi, Allah SWT, Sang Maha Pencipta,

dan Maha Berkehendak atas segala apa yang terjadi di alam semesta ini, yang

telah senantiasa melimpahkan segala rahmat, taufiq, dan hidayah-Nya kepada

penulis sehingga penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan skripsi ini.

Shalawat beserta salam tak lupa tercurahkan kepada junjungan kita, manusia biasa

namun memiliki kemampuan yang luar biasa, Nabi Besar Muhammad SAW,

beserta kepada keluarga dan para sahabat, semoga kita akan selalu menjadi umat

Beliau yang selalu beristiqomah hingga akhir zaman.

Skripsi ini berjudul “Penentuan Anomali Perubahan Kecepatan

Gelombang Primer Dengan Kecepatan Gelombang Sekunder (�� ⁄ ) Pada

Daerah Papua Barat. Studi Kasus Gempa Bumi Manokwari” yang disusun

untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains Program Studi

Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah

Jakarta.

Selama menyelesaikan skripsi ini, tidak terlepas dari dukungan, bantuan,

dan kemudahan baik secara langsung maupun tidak langsung dari berbagai pihak.

Untuk itu penulis menghaturkan ungkapan terimakasih penulis secara mendalam

kepada:

1. Ibunda Hirawati, BA, Ayahanda Dadan Suwandi, BSc, dan Pakde Dayat

yang selalu mencurahkan kasih sayang, untaian doa, dukungannya baik

iv

secara moriil dan materiil, pengorbanan, dan rasa cintanya yang tak

terhingga dan begitu mendalam yang selalu tercurah sepanjang massa dan

Mas heri yang selalu memberikan suport. Semoga Allah SWT selalu

memberikan kasih sayang dan rahmatnya.

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

dan Teknologi.

3. Bapak Drs. Sutrisno, M.Si sebagai Ketua Program Studi Fisika dan

sebagai Pembimbing I, yang telah memberikan bimbingan serta ilmunya.

4. Bapak Edi Sanjaya, M.Si sebagai Pembimbing II, yang selalu meluangkan

waktu di tengah kesibukannya dan bersabar membimbing.

5. Bapak Ir. Asrul Aziz, M.SAE, sebagai Penguji I, yang telah berkenan

menguji skripsi ini.

6. Bapak Arif Tjahjono, ST, M.Si, sebagai Sekretaris Prodi Fisika dan

Penguji II, yang telah memberikan kemudahan dalam administrasi, dan

berkenan menguji skripsi ini.

7. Bapak Hardiyatno, Bapak Subagyo, Mas Arif, Mas Bayu, Mas Fadly, Mas

Jajat, Mas Oktifar, Mas Ramdhan, serta teman-teman PGN BMKG yang

lainnya yang tak dapat saya sebutkan satu per satu. Terimakasih atas

kontribusinya dengan memberikan bantuan dan kemudahan selama ini.

8. Bapak Yadin, S.Ag, beserta keluarga yang telah memberikan motivasi,

serta wejangan-wejangan yang sangat membangun.

9. Keluarga besar Fisika 2006. Terkhusus para sahabat: Adjie, Bahtiar, Kia,

Iif, Ize, Cindi, Sani, Karima, Shila, Dewi, Anna, Devi, Rinan, Absory,

v

Iwe, dan Dono, terima kasih telah memberi keceriaan dalam kebersamaan

selama ini. Semoga ukhuwah kita selalu terjaga hingga akhir waktu.

10. “Baka Family” (Anggy, Imam, Musthafa, dan Sabda), “Rohis 50”

(Endah, Mutiara, Kiki), “PAO” (Nurul, Dwi), “SAHID 117” (Salam,

Winda, Fauzanah, Fatwa, Fitri). Semoga Allah selalu menjaga ukhuwah

kita.

11. Annisa Rahmadanita yang telah membagi ruang dan waktu di dalam

kehidupan ini, dan telah menjadi motivator, dan inspirator bagi penulis.

Semoga Allah SWT melindungimu selalu.

Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang telah diberikan.

Sebagai manusia yang tak luput dari kesalahan dan kekurangan, penulis

menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Dengan hati terbuka,

penulis memohon kritik dan saran yang membangun untuk menyempurnakan

skripsi ini.

Akhirnya besar harapan penulis, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi

para pembaca dan dapat dikembangkan untuk penelitian selanjutnya.

Jakarta, 29 Juni 2010,

Penulis

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERNYATAAN

LEMBAR PERSEMBAHAN

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

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

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

DAFTAR ISI .................................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xii

BAB I PENDAHULUAN ......................................................................... 1

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

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

1.3. Batasan Masalah .................................................................... 4

1.4. Tujuan Penelitian ................................................................... 5

1.5. Manfaat Penelitian ................................................................. 5

1.6. Sistematika Penulisan ............................................................ 5

vii

BAB II LANDASAN TEORI .................................................................... 7

2.1. Teori Lempeng Tektonik ....................................................... 7

2.1.1. Teori Pengapungan Benua ......................................... 7

2.1.2. Struktur Dalam Bumi ................................................. 10

2.1.3. Pergerakan Lempeng Tektonik .................................. 14

2.2. Gempa Bumi .......................................................................... 23

2.2.1. Proses Terjadi Gempa Bumi ...................................... 27

2.2.2. Gelombang Gempa Bumi ........................................... 32

2.2.3. Jenis-Jenis Gempa Bumi ............................................ 37

2.3. Pola Tektonik Daerah Papua ................................................. 43

2.4. Prediksi Gempa Bumi ............................................................ 48

BAB III METODE PENELITIAN ............................................................ 51

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................ 51

3.2. Pengambilan Data Penelitian .................................................. 52

3.3. Pengolahan Data ..................................................................... 53

3.3.1. Menentukan Perubahan Kecepatan Gelombang Primer

Dengan Kecepatan Gelombang Sekunder (�� ⁄ ) ..... 54

3.3.2. Menentukan Hubungan �� dan �� Dengan

Menggunakan Diagram Wadati .................................. 57

3.3.3. Menentukan Anomali Perubahan Kecepatan

Gelombang Primer Dengan Kecepatan

Gelombang Sekunder (�� ⁄ ) ..................................... 58

viii

3.4. Penentuan Koefesien Korelasi ............................................... 58

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 63

4.1. Menentukan Besar Nilai �� ⁄ ............................................... 63

4.2. Menentukan Besar Anomali Nilai �� ⁄ ................................ 74

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 81

5.1. Kesimpulan ............................................................................. 81

5.2. Saran ....................................................................................... 82

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 83

LAMPIRAN .................................................................................................... 85

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.

Gambar 2.2.

Gambar 2.3.

Gambar 2.4.

Gambar 2.5.

Gambar 2.6.

Gambar 2.7.

Gambar 2.8.

Gambar 2.9.

Gambar 2.10.

Gambar 2.11.

Gambar 2.12.

Gambar 2.13.

Gambar 2.14.

Gambar 2.15.

Gambar 2.16.

Gambar 2.17.

Gambar 2.18.

Gambar 2.19.

Bentuk bumi purba ...............................................................

Proses pergerakan lempeng-lempeng benua ........................

Bentuk bumi sekarang ..........................................................

Struktur dalam bumi klasik berdasarkan komposisi kimia ...

Penjalaran gelombang P dan S dalam struktur bawah bumi

Struktur dalam bumi modern berdasarkan sifat fisik ...........

Arus konveksi energi panas dalam perut bumi .....................

Lempeng-lempeng tektonik dunia ........................................

Batas lempeng divergen .......................................................

Batas lempeng konvergen .....................................................

Tumbukan lempeng benua dengan lempeng samudera ........

Struktur tektonik lempeng pada daerah batas lempeng

konvergen (benua-samudera) ...............................................

Tumbukan lempeng samudera dengan lempeng samudera ..

Tumbukan lempeng benua dengan lempeng benua ..............

Batas lempeng transform ......................................................

Deformasi batuan akibat stress .............................................

Kurva stress dan strain dalam kegempaan ............................

Jalur utama gempa bumi dunia (Ring Of Fire) ....................

Penjalaran gelombang P (Preasure Wave) ...........................

9

9

10

11

12

14

15

15

16

17

19

20

21

22

23

24

25

26

32

x

Gambar 2.20.

Gambar 2.21.

Gambar 2.22.

Gambar 2.23.

Gambar 3.1.

Gambar 3.2.

Gambar 3.3.

Gambar 3.4.

Gambar 3.5.

Gambar 4.1.

Gambar 4.2.

Gambar 4.3.

Gambar 4.4.

Gambar 4.5.

Gambar 4.6.

Gambar 4.7.

Gambar 4.8.

Penjalaran gelombang S (Shear Wave) ................................

Perbandingan gerakan partikel gelombang P, SV, L, dan R.

Peta tektonik aktif Indonesia timur menunjukan batas

lempeng dan jalur patahan aktif ...........................................

Peta historis gempa merusak di Papua .................................

Lokasi penelitian penentuan anomali perubahan kecepatan

gelombang primer dengan kecepatan gelombang sekunder

(Vp/Vs) ...................................................................................

Bentuk umum gelombang seismik dari gempa bumi ...........

Model penjalaran gelombang gempa bumi ..........................

Diagram wadati ....................................................................

Alur pengolahan data penentuan anomali perubahan

kecepatan gelombang primer dengan kecepatan gelombang

sekunder (Vp/Vs) ....................................................................

Diagram wadati gempa bumi 11 September 2008 ...............

Diagram wadati Januari 2009 ...............................................

Nilai Vp/Vs bulan September 2008 – September 2009 ..........

Diagram wadati bulan September 2008 – Januari 2009 .......

Perubahan anomali sebelum gempa besar Januari 2009 ......

Diagram wadati bulan Januari 2009 – Juni 2009 .................

Perubahan anomali sesudah gempa besar Januari 2009 .......

Perubahan anomali sebelum gempa besar Agustus 2009 .....

33

34

46

47

51

54

55

58

62

65

69

71

75

76

77

78

79

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1.

Tabel 4.2.

Tabel 4.3.

Tabel 4.4.

Laporan gempa bumi 11 September 2008 ............................

Penentuan nilai ts-tp dan tp-OT gempa bumi 11 September

2008 ......................................................................................

Pengolahan manual data gempa bumi 11 September 2008 ..

Frequensi pencatatan gempa bumi Januari 2009 ..................

64

64

66

70

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A.

Lampiran B.

Lampiran C.

Lampiran D.

Hasil pengolahan data gempa bulan Oktober 2008 –

September 2009 ....................................................................

Diagram wadati ....................................................................

Stasiun-stasiun gempa bumi di Indonesia ............................

Peta seismisitas daerah penelitian ........................................

85

92

97

102

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Secara geografis dan peta identifikasi sebaran lempeng tektonik, negara

Indonesia merupakan wilayah yang dilalui oleh tiga lempeng tektonik aktif dunia

yaitu Lempeng Indo-Australia dan Lempeng Eurasia bertemu di sepanjang barat

Sumatra, selatan Jawa, selatan Nusa Tenggara, dan berakhir di Laut Banda;

Lempeng Pasifik dan Lempeng Indo-Australia bertemu di sepanjang utara Pulau

Papua dan berakhir di Laut Banda; sedangkan Lempeng Eurasia dan Lempeng

Pasifik bertemu di sepanjang Laut Maluku dan berakhir di Laut Banda.

Berdasarkan jalur pertemuan ke tiga lempeng tektonik tersebut, ketiganya bertemu

di bagian timur Negara Indonesia tepatnya di Laut Banda. Daerah pertemuan dari

tiga lempeng tektonik tersebut biasa disebut dengan three junction zone.

Pulau Papua terletak di ujung pertemuan lempeng kerak bumi. Dimana

Lempeng Pasifik yang menyusup di bawah pulau Papua yang berada di Lempeng

Indo-Australia memiliki kecepatan pergerakan sekitar 110 mm/tahun. Pergerakan

tersebut mengakibatkan terbentuknya pegunungan yang memanjang dari “Kepala

Burung” hingga Pegunungan Cycloof di Jayapura dibagian utara. Daerah Papua

juga terdapat patahan yang memanjang dari Sorong hingga Yapen dan terus ke

Memberamo Hilir hingga di selatan Jayapura. Dibagian tengah terdapat

pegunungan tengah dan patahan yang rumit seperti Patahan Weyland, Siriwo,

2

Direwo, Kurima dan lain-lain. Disamping itu ada patahan yang memanjang dari

Manokwari ke arah Nabire dan dinamakan Patahan Wandamen atau Patahan

Ransiki. Sedangkan Lempeng Indo-Australia yang menyusup dibawah Lempeng

Eurasia mengakibatkan terjadinya patahan di dasar laut sebelah selatan Fak-Fak

hingga di selatan Kaimana dan sebagian selatan Nabire yang dinamakan Patahan

Aiduna.

Dampak nyata akibat tumbukan Lempeng Pasifik terhadap Lempeng Indo-

Australia adalah terjadi beberapa gempa bumi besar di kota Manokwari,

diantaranya gempa bumi tanggal 10 Oktober 2002 pada koordinat epicenter

1.707o LS ; 134.165

o BT dengan kekuatan 7,6 SR dan kedalaman 10 Km, gempa

bumi Manokwari 7 Januari 2008 pada koordinat epicenter 0.68o LS ; 134.18

o BT

dengan kekuatan 6,2 SR dan kedalaman 31 Km. Gempa bumi merusak terakhir

tercatat terjadi 4 Januari 2009 pada koordinat epicenter 0.54o LS ; 132.89

o BT

dengan kekuatan 7,9 SR kedalaman 10 Km yang menyebabkan terjadinya retakan

tanah, merenggut korban jiwa, banyak bangunan yang rusak bahkan rata dengan

tanah di kota Manokwari (ARIEF, DKK, 2009).

Berdasarkan uraian diatas Papua memiliki kondisi tektonik yang kompleks

dan tingkat resiko kegempaan yang cukup tinggi, maka perlu diadakan studi awal

indikasi gempa bumi mengenai perkembangan keadaan tektonik secara berkala.

Salah satu metode dalam memprediksi kegempaan ialah metode �� ⁄ , dengan

metode �� ⁄ yaitu menentukan anomali perubahan kecepatan primer dengan

kecepatan sekunder dalam periode waktu tertentu sebagai precursor gempa bumi

3

diharapkan dapat memperkirakan tanda-tanda terjadinya gempa bumi dengan

magnitude besar yang akan terjadi dalam periode waktu tertentu.

1.2 Rumusan Masalah

Kemajuan teknologi pemantauan gempa bumi tektonik yang didukung

rekam jejak yang terintegrasi secara global hingga saat ini, belum dapat

memperkirakan terjadinya gempa bumi. Analisis data global dengan berbagai

metode prediksi kegempaan masih terbatas. Kendala utama dalam memprediksi

waktu terjadinya gempa bumi dengan magnitude besar ialah memperkecil

jangkauan waktu dalam memprediksi gempa bumi serta terjadi penyimpangan

dalam memperoleh dan mengolah data berbagai parameter kegempaan.

Penganalisaan data dilakukan secara berkala karena peningkatan skala kegempaan

yang sering terjadi diluar prediksi. Di samping akibat perubahan anomali energi

dan adanya transfer energi dari aktifitas lempeng-lempeng serta patahan-patahan

dan atau sesar-sesar di sekitar daerah penelitian yang selalu bergerak setiap waktu,

juga melemahkan struktur lempeng tektonik tersebut.

Berdasarkan uraian di atas maka dapat dirumuskan pokok permasalahan

dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

a) Bagaimana menentukan parameter gempa bumi yang berperan

memprediksi gempa bumi?

b) Bagaimana sifat penjalaran gelombang gempa bumi baik gelombang

primer maupun gelombang sekunder yang menjalar di lapisan litosfir?

4

1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang di atas maka batasan masalah

dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

a) Wilayah penelitian berada di wilayah Papua Barat khususnya daerah

Manokwari 0,8333o LS ; 134

o BT dengan batasan wilayah 1,6673

o LU

– 2,8333o LS ; 132

o BT – 136

o BT.

b) Data yang digunakan adalah laporan rekaman seismograph

berdasarkan gempa bumi yang terjadi di wilayah penelitian. Data

tersebut diperoleh dari PGN (Pusat Gempa Nasional) BMKG pusat

berdasarkan rekaman stasiun gempa bumi disekitar wilayah penelitian

dengan menggunakan perangkat lunak MSDP. MSDP ialah program

pengolahan data gelombang seismik gempa bumi yang diciptakan oleh

Negara China yaitu oleh lembaga China Earthquake Association

(CEA) dengan operasi sistem menggunakan Linux GNOME.

c) Laporan gempa bumi pada daerah penelitian yang di analisa

berdasarkan laporan rekaman seismograph tersebut mulai dari bulan

September 2008 – September 2009 dengan periode waktu satu bulan.

d) Perhitungan nilai �� ⁄ ini didasarkan pada diagram Wadati.

5

1.4 Tujuan Penelitian

Berdasarkan uraian di atas, tujuam penelitian ini adalah:

a) Menentukan dan menganalisa perubahan nilai �� ⁄ sebelum gempa

besar Manokwari pada tanggal 4 Januari 2009 serta perubahan nilai

�� ⁄ sesudah gempa besar tersebut terjadi.

b) Menentukan dan menganalisa anomali perubahan nilai �� ⁄ sebelum

gempa besar pada tanggal 4 Januari 2009 serta anomali perubahan nilai

�� ⁄ sesudah gempa besar tersebut terjadi.

1.5 Manfaat Penelitian

Sebagai bahan informasi dini kepada pemerintahan pusat maupun

pemerintahan daerah setempat dan masyarakat untuk digunakan sebagai studi

awal indikasi atau precursor gempa bumi dari perubahan-perubahan kecepatan

gelombang primer dan kecepatan gelombang sekunder. Hal ini perlu dilakukan

penelitian lebih lanjut dan mendalam lagi baik di tempat penelitian ini maupun di

tempat-tempat lain yang memiliki aktivitas tektonik tinggi sehingga di masa

mendatang penelitian ini dapat dipakai untuk memprediksi terjadinya gempa

bumi.

1.6 Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini terdiri dari latar belakang, rumusan permasalahan, batasan masalah,

tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

6

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini terdiri dari teori lempeng tektonik, gempa bumi, pola tektonik daerah

papua, dan prediksi gempa bumi.

BAB III METODE PENELITIAN

Bab ini terdiri dari waktu dan tempat penelitian, pengambilan data penelitian,

pengolahan data, dan penentuan koefisien korelasi.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini terdiri dari hasil pengolahan data dan pembahasan.

BAB V PENUTUP

Bab ini terdiri dari kesimpulan dan saran.

7

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Teori Lempeng Tektonik

Setiap harinya planet Bumi selalu diguncang dengan gempa, baik yang

dapat dirasakan oleh manusia maupun yang hanya tercatat dengan alat

seismograph saja. Pada masyarakat tradisional dan awam, gempa bumi

disebabkan oleh bermacam-macam hal sesuai dengan kepercayaan masyarakat

setempat, sebagian masyarakat Jawa tradisional mempercayai bahwa gempa bumi

disebabkan karena suatu mahluk besar yang membebani bumi sedang bergerak,

sedangkan masyarakat Jepang kuno mempercayai gempa bumi disebabkan oleh

semacam ikan Lele (cat fish) yang sedang bergerak, dan banyak kepercayaan lain

yang disebabkan karena hal-hal yang misterius. Hal yang terjadi sebenarnya

adalah terjadinya pergerakan lempeng tektonik.

2.1.1 Teori Pengapungan Benua (Continental Drift)

Pengamatan mengenai pengapungan benua ini telah dilakukan oleh

beberapa pengamat peta bumi diantaranya ialah Sir Francis Bacon (1620). Ia

menyatakan adanya suatu kesamaan bentuk garis pantai antara pantai timur benua

Amerika Selatan dengan benua Afrika Barat. Selanjutnya Antonio Snider

Pellegrini (1855) membenarkan pernyataan Sir Francis Bacon dengan membuat

sketsa yang memperlihatkan kedua benua tersebut bersatu. Sketsa tersebut

8

menunjukan bahwa pada awalnya ke dua benua tersebut merupakan suatu satu

kesatuan yang kemudian pecah dan terpisah menjadi dua benua.

Seorang ahli meteorologi dan fisika Jerman Alfred Wegener (1915)

mengungkapkan konsep ”Pengapungan Benua” (Continental Drift). Konsep

tersebut berdasarkan “Teori Benua Hanyut” yang menyatakan bahwa benua-benua

bergerak melintasi permukaan bumi yang ditandai dengan kesamaan geologi,

geografi, serta kesamaan fosil di beberapa belahan bumi yang berbeda benua.

Fosil-fosil tumbuhan tropis yang diketemukan pada batubara di Eropa Utara, hal

ini membuktikan bahwa Eropa di masa lampau terletak lebih dekat ke daerah

khatulistiwa. Demikian juga dengan goresan es pada batuan dekat khatulistiwa,

menunjukan bahwa batuan tersebut dulunya berada di daerah kutub. Selain itu

Alfred Wegener juga menyatakan bahwa benua-benua pernah bersatu (sekitar

300 juta tahun lalu) membentuk benua raksasa yang disebut Pangea, dan satu

lautan besar Pantalasia. Kemudian benua raksasa tersebut terpecah menjadi dua

benua yang diberi nama Lauransia dan Gondwana Kedua benua tersebut terpisah

oleh Samudera Thetis. Selanjutnya Benua Lauransia terpecah menjadi Eurasia,

Greenland, dan Amerika Utara, sedangkan Benua Gondwana terpecah menjadi

Amerika Selatan, Afrika, Antartika, India, dan Australia. Bukti dari pemecahan ke

dua Benua dapat dibuktikan oleh adanya kesamaan garis pantai, dan juga

ditemukannya persamaan fosil serta struktur batuan dibeberapa tempat belahan

bumi yang berbeda.

Gambar 2.2

Gambar 2.1 Bentuk bumi purba

Gambar 2.2 Proses pergerakan lempeng-lempeng benua

9

lempeng benua

2.1.2 Struktur Dalam Bumi

A. Struktur Dalam Bumi Klasik

Untuk mengetahui struktur dalam b

mempelajari sifat gelombang gempa yang merambat di dalam struktur dalam

bumi dengan mempelajari waktu tempuh perambatan gelombang sampai ke

permukaan bumi. Dari hasil mempelajari waktu tempuh itu, didapatkan variasi

waktu dan tidak sesuai dengan hasil yang diperhitungkan berdasarkan jarak dan

waktu tempuh gelombang yang diperl

tersebut tidak merambat dalam satu jenis medium (mempunyai satu nilai

densitas), namun gelombang tersebut merambat melalui beberapa medium yang

mempunyai densitas bervariasi. Dengan kata lain, bumi tidak

bulatan yang homogen melainkan terdiri dari beberapa lapisan yang konsentris

Gambar 2.3 Bentuk bumi sekarang

Struktur Dalam Bumi

Struktur Dalam Bumi Klasik

Untuk mengetahui struktur dalam bumi, dapat diketahui dengan





waktu tempuh gelombang yang diperlukan. Hal ini menyatakan bahwa gelombang



mempunyai densitas bervariasi. Dengan kata lain, bumi tidak lah merupak


10

dapat diketahui dengan





ukan. Hal ini menyatakan bahwa gelombang



lah merupakan suatu


dengan densitas yang berbeda. Densitas yang besar terakumulasi pada pusat bumi,

dan mengecil ketika menjauh dari pusat bumi.

Dari hasil tersebut, struktur dalam bumi diba

berdasarkan komposisi kimia yang menyusunnya yaitu:

a) Inti Bumi (Core)

Inti bumi terdiri dari besi (Fe) dan nikel (Ni), hal ini didasarkan kesamaan

dengan besar densitas dari kedua unsur tersebut yaitu 9,5

b) Selebung Bumi

Mempunyai densitas 3,3

menyusunnya yaitu magnesium (Mg), besi (Fe), almunium (Al), silikon

(Si), dan oksigen (O).

c) Kerak Bumi (Earth Crust)

Mempunyai densitas rata

benua dan kerak samudera yang terbentuk dari unsur silikon (Si),

almunium (Al), dan magnesium (Mg). Kerak benua terdiri dari silikon dan

almunium (sial) dan kerak samudera terdiri dari silikon dan magnesium

(sima).

Gambar 2.4


dan mengecil ketika menjauh dari pusat bumi.

Dari hasil tersebut, struktur dalam bumi dibagi menjadi 3 bagian

berdasarkan komposisi kimia yang menyusunnya yaitu:

(Core)


dengan besar densitas dari kedua unsur tersebut yaitu 9,5 –

Selebung Bumi (Mantle)

Mempunyai densitas 3,3 – 5,7 gr/cm3 dengan unsur

nnya yaitu magnesium (Mg), besi (Fe), almunium (Al), silikon

(Si), dan oksigen (O).

(Earth Crust)

Mempunyai densitas rata-rata 2,7 gr/cm3 dan hanya terdiri dari kerak

a dan kerak samudera yang terbentuk dari unsur silikon (Si),



Gambar 2.4 Struktur dalam bumi klasik berdasarkan komposisi kimia.

11


gi menjadi 3 bagian


– 14,5 gr/cm3.

dengan unsur-unsur yang

nnya yaitu magnesium (Mg), besi (Fe), almunium (Al), silikon

dan hanya terdiri dari kerak

a dan kerak samudera yang terbentuk dari unsur silikon (Si),



Struktur dalam bumi klasik berdasarkan komposisi kimia.

12

B. Struktur Dalam Bumi Modern

Semakin berkembangnya ilmu pengetahuan tentang kegempaan yaitu

dengan mempelajari sifat perambatan gelombang-gelombang gempa bumi primer

(P) dan sekunder (S), ditemukan kembali fakta yang menyatakan bahwa lapisan

struktur dalam bumi tidak hanya berdasarkan komposisinya saja, namun juga

adanya perubahan sifat fisik (physical property) seperti kuat batuan (rock strengh)

dan fasanya baik padat maupun cair.

Berikut ini adalah struktur dalam bumi berdasarkan sifat fisiknya (physical

property):

a) Inti Dalam dan Inti Luar (inner core dan outer core)

Dari sifat fisiknya yang tidak dapat merambatkan gelombang S (Gambar

2.5) inti luar bumi diperkirakan berfasa cair, namun gelombang S itu

kembali muncul ketika rambatan gelombang tersebut semakin kedalam,

dari kenyataan ini dapat disimpulkan bahwa inti bumi terdiri dari dua

bagian, inti bumi bagian luar berfasa cair dan inti bumi bagian dalam

berfasa padat, namun jika dilihat dari segi komposisinya diperkirakan

mempunyai kesamaan unsur penyusunnya.

Gambar 2.5 Penjalaran gelombang P dan S dalam struktur bawah bumi

13

b) Mesosfir (mesosphere)

Kekuatan (strength) material padat sangat dipengaruhi oleh suhu dan

tekanan. Suatu material padat bila dipanaskan akan berkurang atau hilang

kekuatan yang dimilikinya. Dengan adanya perbedaan suhu dan tekanan,

selubung dan kerak bumi dibedakan menjadi tiga bagian yang mempunyai

kekuatan yang berbeda. Semakin besar suhu dan tekanan yang ada,

semakin besar pula kekuatan dari batuan tersebut. Hal ini berarti batuan

yang mempunyai kekuatan besar berada dekat dengan inti bumi dan

semakin berkurang kekuatannya terhadap batuan yang menjauh dari inti

bumi.

c) Astenosfir (asthenosphere)

Lapisan ini terbentuk akibat terjadinya keseimbangan antara suhu dan

tekanan disini sedemikian rupa dan menjadikan materialnya dalam

keadaan mendekati titik leburnya. Karena hampir melebur mengakibatkan

struktur lapisan ini menjadi lemah dan memungkinkan material tersebut

untuk mengalir dan mudah terdeformasi.

d) Litosfir (lithosphere)

Lapisan ini merupakan lapisan yang batuan, dan mempunyai sifat dingin,

kuat, dan kaku (rigid). Litosfir memiliki bentuk yang patah-patah atau

pecah-pecah dan menjadi lempeng-lempeng yang besar. Lempeng-

lempeng tersebut selalu bergerak seolah-olah terapung diatas astenosfir

dan lebih dikenal sebagai lempeng tektonik.

14

Gambar 2.6 Struktur dalam bumi modern berdasarkan sifat fisik.

2.1.3 Pergerakan Lempeng Tektonik

Lempeng tektonik ialah lapisan litosfir bumi yang memiliki sifat kaku,

tegar, dan elastis serta memiliki bentuk yang terpecah-pecah akibat dari sifat

kekakuannya dan ketegarannya sehingga tidak dapat mempertahankan diri dari

usikan atau getaran bumi yang berlangsung secara terus-menerus. Faktor

penyebab terjadinya pergerakan yang dialami oleh lempeng-lempeng tektonik

adalah adanya arus konveksi panas di dalam selubung atau mantel bumi (Gambar

2.7).

15

Gambar 2.7 Arus konveksi energi panas dalam perut bumi

Berdasarkan kaidah kedua thermodinamika, energi panas bumi tidak tetap

tersimpan di pusat bumi melainkan dapat mendesak keluar sepanjang waktu.

Energi panas bumi tersebut terus bergerak di dalam mantel bumi, dan ketika

tekanan yang dimilikinya sudah tinggi, energi tersebut berusaha untuk segera

keluar dari mantel bumi menuju astenosfir dan terus bergerak sehingga

menggerakan lapisan litosfir yang terapung di atas astenosfir.

Gambar 2.8 Lempeng-lempeng tektonik dunia

16

Berdasarkan tipe pergerakan lempeng tektonik di perbatasan antara

lempeng, lempeng tektonik dibagi menjadi tiga yaitu batas lempeng divergen

(divergent plate boundary), batas lempeng konvergen (convergent plate

boundary), dan batas lempeng transform (transform plate boundary).

A. Batas Lempeng Divergen (Divergent Plate Boundary)

Pada tipe divergen ini, lempeng-lempeng tektonik yang bertemu, bergerak

saling terpisah atau menjauh satu sama lain. Akibat pola pergerakannya yang

saling menjauh itu maka akan terbentuk ruang antar lempeng di perbatasan

lempeng-lempeng tersebut, namun ruang antar lempeng tersebut akan segera terisi

olah bahan batuan cair baru yang terinjeksi dari astenosfir yang berada

dibawahnya dan akan mendingin membentuk batuan padat yang baru di tepian

lempeng lalu mendorong lantai samudera yang sudah terbentuk sebelumnya

menjauhi pusat pemekaran. Proses ini dikenal sebagai pemekaran lantai samudera

(sea floor spreading).

Gambar 2.9 Batas lempeng divergen

17

Proses pemekaran lantai samudera ini terjadi di punggungan samudera di

Atlantik. Umur kerak samudera disana relatif muda, karena mekanisme ini

berlangsung secara terus-menerus sejak 165 juta tahun yang lalu dengan

kecepatan pemekaran antara 2 cm/tahun sampai 10 cm/tahun.

Tidak semua pusat pemekaran terjadi di samudera seperti di tengah

Atlantik ini. Pada benua pemekaran mengkin saja terjadi, namun hal tersebut

sangat langka, kelangkaan itu diindikasikan karena kerak benua jauh lebih tebal

dibandingkan dengan kerak samudera. Pemekaran benua dapat berhenti setiap

saat, tidak seperti pemekaran samudera yang selalu terjadi hingga sekarang ini.

B. Batas Lempeng Konvergen (Convergent Plate Boundary)

Pada tipe konvergen ini, dua lempeng bertumbukan maka salah satu ujung

dari salah satu lempeng melengkung ke bawah lempeng yang lainnya dan terus

masuk sampai ke lapisan astenosfir. Lapisan litosfir yang telah sampai di lapisan

astenosfir akan kehilangan kekakuannya dan akan melebur, karena lapisan

astenosfir memiliki suhu tinggi yang sanggup meleburkan lapisan litosfir yang

masuk didalamnya.

Gambar 2.10 Batas lempeng konvergen

18

Dalam batas lempeng konvergen terdapat tiga macam kemungkinan yang

terjadi di tempat pertemuan antara lempeng berdasarkan jenis lempeng yang

bertemu atau bertumbukan. Batas lempeng konvergen ini dapat terjadi antara

lempeng samudera dengan lempeng samudera, lempeng benua dengan lempeng

benua, serta lempeng benua dengan lempeng samudera. Pada umumnya jika

pertemuan lempeng terjadi antara dua lempeng yang sejenis, maka tidak akan

mengakibatkan terjadinya peristiwa subduksi karena ke dua lempeng tersebut

mempunyai densitas atau rapat massa yang sama. Dengan kata lain peristiwa

subduksi umumnya terjadi pada tumbukan antara lempeng benua dengan lempeng

samudera.

� Tumbukan Lempeng Benua Dengan Lempeng Samudera

Pada tipe tumbukan lempeng benua dengan lempeng samudera ini

umumnya terjadi peristiwa subduksi. Peristiwa subduksi ialah

melengkungnya lempeng samudera ke bawah lempeng benua dengan

sudut lebih dari 45o menuju lapisan astenosfir yang berada dibawahnya.

Zona ini dinamakan zona subduksi. Pada zona subduksi terdapat

karakteristik khas, zona ini ialah sebagai tempat terjadinya atau

tebentuknya busur magmatik (magmatic arc), bancuh (melenge),

punggungan dan cekungan busur depan (fore arc ridge and fore arc

basin), dan busur cekungan belakang (back arc basin).

Gambar 2.11

� Busur magmatik

berkaitan dengan penujaman lempeng dan berbentuk busur.

Terbentuk akibat menaiknya hasil leburan lapisan litosfir dari

tumbukan yang terjadi dan bermigrasi ke permukaan melalui

rekahan

aktifitas gunung strato terbentuk pada lempeng samudera, busur

magmatik ini disebut

strato terbentuk pada lempeng benua, bus

busur v

� Bancuh

batuan yang merupakan campuran acak

(chaotic)

Gambar 2.11 Tumbukan lempeng benua dengan lempeng samudera

Busur magmatik (magmatic arc)

Busur magmatik ialah wilayah aktifitas magma yang




rekahan-rekahan sebagai jalur gunung api strato. Jika rangkaian


magmatik ini disebut busur (island arc) dan bila aktifitas gunung

strato terbentuk pada lempeng benua, busur magmetik ini disebut

busur vulkanik kontinental (continental volcanic arc).

Bancuh (melange)

Bancuh (yang berarti campuran) ialah jalur yang terdiri dari

batuan yang merupakan campuran acak-acakan atau kacau

(chaotic) pecahan berbagai batuan dan teranjakan (thrusted)

19

Tumbukan lempeng benua dengan lempeng samudera

Busur magmatik ialah wilayah aktifitas magma yang




gunung api strato. Jika rangkaian


dan bila aktifitas gunung

ur magmetik ini disebut

(continental volcanic arc).

Bancuh (yang berarti campuran) ialah jalur yang terdiri dari

acakan atau kacau

(thrusted).

20

� Punggungan Busur Depan (fore arc ridge) dan Cekungan Busur

Depan (fore arc basin)

Bentuk topografi utama dalam zona konvergen ialah palung

(trench) dan busur magmatik. Pada umumnya diantara palung dan

busur magmatik dapat kita jumpai punggungan busur depan dan

cekungan busur depan. Punggungan busur depan terbentuk oleh

penebalan kerak akibat sesar tanjakan pada ujung lempeng yang

ditabrak. Contoh dari punggungan busur depan dan cekungan

busur depan ialah Pulau Sumatera.

� Busur Cekungan Belakang (back arc basin)

Busur cekungan belakang berada di belakang sejajar

dengan busur magmatik. Gejala ini diperlihatkan oleh menipisnya

kerak dan suatu bukaan berupa cekungan berbentuk busur.

Gambar 2.12 Struktur tektonik lempeng pada daerah batas lempeng kovergen

(benua-samudera)

� Tumbukan Lempeng Samudera Dengan Lempeng Samudera

Bila ke dua lempeng

lempeng akan melengkung masuk di bawah lempeng yang lain dan akan

menghasilkan gunung api. Gunung api yang terbentuk dari tumbukan ini

cenderung berada di lantai samudera, jika gunung api itu terus tumbuh

hingga ke permuk

(volcanic-arc)

bertumbuknya ke dua lempeng tersebut

Mariana dan Tonga. Jika aktifitas itu berlangsung terus menerus, maka

akan membentuk busur kepulauan seperti kepulauan Filiphina dan Jepang.

Gambar 2.13

� Tumbukan Lempeng Benua Dengan Lempeng Benua

Contoh dari peristiwa ini adalah bersatunya India dengan benua

Asia yang sebelumnya terpisahkan oleh lempeng samudera. Pergerakan

India yang terus mendekati benua Asia mengakibatkan lempeng samudera

di antaranya tertekan, terlipat, dan terdeformasi, lalu i

bawah benua dan membentuk busur kepulauan. Dengan bersatunya India

Lempeng Samudera Dengan Lempeng Samudera

Bila ke dua lempeng samudera bertumbukan maka salah satu ujung




hingga ke permukaan laut maka akan terbentuk busur gunung api

arc) yang terletak jauh dari palung laut sebagai tempat

bertumbuknya ke dua lempeng tersebut seperti kepulauan Aleutian,


entuk busur kepulauan seperti kepulauan Filiphina dan Jepang.

Gambar 2.13 Tumbukan lempeng samudera dengan lempeng samudera

Tumbukan Lempeng Benua Dengan Lempeng Benua




di antaranya tertekan, terlipat, dan terdeformasi, lalu i


21

Lempeng Samudera Dengan Lempeng Samudera

bertumbukan maka salah satu ujung




aan laut maka akan terbentuk busur gunung api

yang terletak jauh dari palung laut sebagai tempat

seperti kepulauan Aleutian,


entuk busur kepulauan seperti kepulauan Filiphina dan Jepang.

Tumbukan lempeng samudera dengan lempeng samudera




di antaranya tertekan, terlipat, dan terdeformasi, lalu ia menyusup ke


dengan benua Asia mengakibatkan terbentuknya formasi pegunungan

Himalaya dan daerah merekatnya India dengan benua Asia dinamakan

zona suture (suture zone)

BENYAMIN, DKK,

Gambar 2.14

C. Batas Lempeng Transform

Pada tipe transform

dengan arah yang berlawanan, tanpa disertai pembentukan atau penghancuran

kerak baru seperti halnya tipe divergen dan konvergen. Sesar transform memiliki

ciri utama yaitu menghubungkan segmen

Hal ini berarti bahwa sesar ini menghubungkan

dalam kombinsi yang bervariasi sesuai dengan pergerakan relatif lempeng

tersebut. Wilayah patahan San Andreas

pergerakan sesar transform di benua

banyak terjadi di samudera.



(suture zone) yang dikenal dengan nama ophiolites

BENYAMIN, DKK, 2006).

Gambar 2.14 Tumbukan lempeng benua dengan lempeng benua

Batas Lempeng Transform (Transform Plate Boundary)

transform ini, lempeng-lempeng yang bertemu saling bergesekan

berlawanan, tanpa disertai pembentukan atau penghancuran


ciri utama yaitu menghubungkan segmen-segmen sistem punggungan samudera.

Hal ini berarti bahwa sesar ini menghubungkan batas konvergen dan divergen


Wilayah patahan San Andreas di Califonia Utara

sesar transform di benua, karena sesar transform pada umumnya lebih

k terjadi di samudera.

22



ophiolites (SAPIE,

Tumbukan lempeng benua dengan lempeng benua

lempeng yang bertemu saling bergesekan

berlawanan, tanpa disertai pembentukan atau penghancuran


segmen sistem punggungan samudera.

batas konvergen dan divergen


di Califonia Utara adalah contoh

karena sesar transform pada umumnya lebih

23

Gambar 2.15 Batas lempeng transform

2.2 Gempa Bumi

Gempa bumi merupakan suatu gejala alam yang disebabkan oleh

pelepasan energi regangan elastis batuan pada setiap pergerakan lempeng tektonik

atau akibat adanya deformasi batuan yang terjadi pada lapisan litosfir. Menurut

“Elastic Rebound Theory” menyatakan bahwa gempa bumi merupakan gejala

alam yang disebabkan oleh pelepasan energi renggangan elastis batuan yang

disebabkan oleh adanga deformasi batuan (GUTTENBERG, B,. RICHTER, C,. F,

1944).

Deformasi batuan terjadi pada lapisan litosfir yang disebabkan oleh

adanya stress (tekanan) dan strain (tarikan) pada lapisan bumi. Stress dan strain

secara kontinyu menarik, membengkokkan dan mematahkan batuan pada lapisan

litosfir. Akibat yang disebabkan stress pada batuan tergantung pada cara kerja dan

sifatnya, yaitu:

1. stress uniform menekan dengan besar yang sama dari segala arah.

2. differensial stress menekan tidak dari semua arah yang disebabkan oleh

gaya-gaya tektonik.

24

3. differensial stress terdiri dari tensional stress yang menarik batuan,

compressional stress yang menekan batuan, dan shear stress yang

menyebabkan pergeseran dan translasi pada batuan.

Gambar 2.16 Deformasi batuan akibat stress

Apabila batuan mengalami stress, batuan akan terdeformasi melalui

tahapan sebagai berikut :

1. elastic deformation, yaitu deformasi sementara atau tidak permanent.

Dimana batuan yang terkena stress dan kemudian stressnya hilang akan

kembali dan pada bentuk dan volumenya semula. Peristiwa ini disebut

sebagai elastisitas batuan yang disebut elastic limit yang apabila dilampui,

batuan tidak akan kembali pada kondisi awal.

2. duclite deformation, yaitu deformasi dimana batas deformasi batuan

terlewati dan mengalami perubahan bentuk dan volume batuan.

3. fracture, yaitu deformasi dimana batasan elastis ductile deformation

terlewati dan batuan tidak kembali ke bentuk semula.

25

Gambar 2.17 Kurva stress dan strain dalam kegempaan

Gempa bumi yang terjadi akibat adanya pergerakan lempeng-lempeng

yang saling bertumbukan dan juga akibat aktifitas gunung berapi, pada umumnya

terjadi di jalur utama gempa bumi yang dikenal dengan ”Ring Of Fire”. Jalur ini

juga merupakan zona subduksi, karena pertemuan lempeng-lempeng tektonik di

jalur ini berbentuk konvergen serta lempeng-lempeng tektonik yang bertemu

mempunyai densitas yang berbeda yaitu lempeng samudera bertumbukan dengan

lempeng benua.

Terdapat tiga jalur utama gempa bumi yang merupakan batas pertemuan

dari beberapa lempeng-lempeng tektonik aktif serta tempat gunung api aktif

berada, yaitu:

1. Jalur gempa bumi Sirkum Pasifik mulai dari Cardilles de los Andes (Chili,

Equator, dan Karibia) Amerika Tengah, California British Columbia,

Alautian Island, Kachatka, Jepang, Taiwan, Filiphina, Indonesia,

Polynesia, dan berakhir di New Zealand.

26

2. Jalur gempa bumi Mediteran atau Trans Asiatic mulai dari Azores,

Mediteran (Maroko, Portugal, Italia, Balkan, Rumania), Turki, Kaukasus,

Irak, Iran, Afganistan, Himalaya, Burma, Indonesia (Sumatera, Jawa, Nusa

Tenggara, dan Laut Banda), dan akhirnya bertemu dengan jalur Sirkum

Pasifik di daerah Maluku.

3. Jalur gempa bumi Mir-Atlantik mengikuti Mid-Atlantik Rodge yaitu

Spitsbergen, Iceland, dan Atlantik Selatan.

Berdasarkan analisa dari data gempa yang pernah terjadi di dunia,

sebanyak 80% dari gempa di dunia terjadi di jalur gempa bumi Sirkum Pasifik

yang juga merupakan jalur vulkanik, lalu 15% terjadi di jalur gempa bumi

Mediteran dan sisanya sebesar 5% tersebar di Mid-Atlantik dan tempat-tempat

lainnya (SALEH, MUHAMMAD, DKK, 2003).

Gambar 2.18 Jalur utama gempa bumi dunia (Ring Of Fire).

27

2.2.1 Proses Terjadi Gempa Bumi

Menurut (GRAY, CHRIS, 20010), terjadinya gempa bumi dibagi kedalam

lima tahapan, dan dalam setiap tahapannya terjadi perubahan fisis di dalam perut

bumi. Perubahan ini merupakan precursor geofisika, dan hal ini dapat membantu

para ilmuwan memprediksi gempa bumi. Untuk memahami bagaimana precursor

dapat timbul dan manfaatnya dalam studi prediksi gempa bumi, kelima tahapan

gempa bumi ini harus dipahami. Berikut ini akan dijelaskan secara terperinci

kelima tahapan tersebut:

� Tahap I, gempa bumi diawali dengan adanya penumpukan regangan

elastis. Regangan elastis perlahan-lahan terbentuk di dalam batuan, dan

batuan tersebut menjadi partikel yang dikompresi secara bersama.

� Tahap II, batuan tersebut sekarang dikemas seketat mungkin, dan satu-

satunya cara batuan dapat berubah bentuk adalah untuk memperluas dan

menempati volume yang lebih besar. Peningkatan volume ini disebut

dilatancy. Kenaikan volume ini disebabkan oleh pembentukan

microcracks. Dalam bentuk microcracks, air yang biasanya mengisi pori-

pori dan retakan pada batuan terpaksa keluar bersama material-material

yang berada di dalam microcracks tersebut, sama seperti ketika Anda

menginjak pasir pantai basah. Udara sekarang mengisi pori-pori dan

retakan pada batuan. Selama proses ini, batuan menjadi lebih kuat dan

dapat menyimpan strain lebih besar lagi dan menyebabkan batuan

semakin elastis. Proses ini dapat dideteksi di permukaan dengan

mengangkat dan memiringkan tanah.

28

� Tahap III, masuknya air dan deformasi tidak stabil di zona sesar. Selama

tahap ini, air terpaksa kembali ke pori-pori retakan pada batuan yang

disebabkan oleh tekanan air disekitarnya, seperti ketika air mengisi jejak

di pasir. Batuan tersebut telah disaring di luar kapasitas normalnya. Fase

ini merupakan fase dimana batuan tersebut menentukan sendiri batas

kekuatannya untuk menerima strain dan stress dari luar, dan masuknya air

juga mencegah terhjadinya generasi selanjutnya dari microcracks,

sehingga batuan tersebut berhenti berkembang. Selain itu, air di batuan

berfungsi sebagai pelumas untuk rilis, dan pada akhirnya ketegangan

meningkat.

� Tahap IV, patahnya sesar atau terjadinya gempa bumi. Akhirnya, batuan

tidak dapat lagi menahan tekanan. Sesar tiba-tiba patah, menghasilkan

gempa bumi. Ketika sesar patah, energi elastis yang tersimpan dalam

batuan dilepaskan dalam bentuk energi panas dan gelombang seismik.

Gelombang seismik ini lah yang merupakan gelombang gempa bumi.

� Tahap V, tegangan drop tiba-tiba diikuti oleh gempa susulan. Sebagian

besar energi regangan elastis dilepaskan oleh gempa utama, namun pecah

dan mengakibatkan terjadi gempa susulan lebih kecil. Gempa susulan

melepaskan energi regangan sisa, dan akhirnya ketegangan di daerah

berkurang dan kondisi kembali stabil.

Teori yang menjelaskan secara umum terjadinya gempa bumi adalah

“Elastic Rebound Theory”. Teori ini menjelaskan bahwa gempa bumi terjadi pada

29

daerah atau area yang mengalami deformasi batuan. Energi yang tersimpan dalam

deformasi ini berbentuk elastis strain dan akan terakumulasi sampai daya dukung

batuan mencapai batas maksimum. Ketika batuan tersebut telah mencapai batas

kemampuan maksimumnya dalam mengakumulasikan energi, batuan tersebut

akan pecah dan akan menimbulkan rekahan atau patahan serta getaran pada bumi.

Mekanisme dari “Elastic Rebound Theory” adalah jika terdapat dua buah

gaya yang bekerja pada lapisan litosfir dengan arah yang berlawanan, batuan pada

lapisan tersebut akan mengalami deformasi, karena batuan mempunyai sifat

elastisitas. Bila gaya yang bekerja pada batuan terjadi dalam waktu yang lama dan

terus menerus, dengan demikian energi yang terakumulasi oleh batuan tersebut

semakin besar, maka lama kelamaan sifat elastisitas batuan akan mencapai batas

maksimum akibat terlalu besar energi yang terakumulasi oleh batuan tersebut

sehingga akan mulai terjadi pergeseran pada daerah tersebut. Akibatnya batuan

akan mengalami patahan secara tiba-tiba sepanjang bidang fault (Gambar 2.16).

Setelah itu batuan akan kembali stabil, namun sudah mengalami perubahan

bentuk maupun posisi. Pada saat batuan mengalami gerakan yang tiba-tiba akibat

pergeseran batuan, energi stress yang tersimpan akan dilepaskan dalam bentuk

getaran yang dikenal sebagai gempa bumi.

Tegangan atau stress (σ) terjadi karena adanya gaya tekan (F) yang

mengenai suatu luas permukaan (A) yang secara matematis dapat ditulis sebagai

berikut:

� = �� … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . (2.1)

30

� = ∆�� … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … (2.2)

dimana:

σ = tegangan/stress ��

F = gaya (��)

A = luas penampang (��)

ε = renggangan/strain

∆l = perubahan panjang benda (�)

lo = panjang mula-mula (�)

Menurut Hukum Hooke, bahwa stress berbanding lurus dengan strain.

Perbandingan strees dan strain disebut dengan Modulus. Ada tiga macam

modulus, yaitu:

a) Modulus Young, melukiskan pertambahan panjang suatu benda (∆l)

� = �. ��. ∆� … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . (2.3)

Dimana:

E = modulus Young ��

b) Modulus Bulk (k), melukiskan pertambahan volume suatu benda

= �. ��. ∆� … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . (2.4)

Dimana:

k = modulus bulk ��

31

c) Modulus Rigiditas atau Shear (µ), melukiskan perubahan bentuk benda

akibat kekenyalannya.

Teori elastisitas kecepatan rambat gelombang P adalah:

�� = " + 43 $% &' ��

… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.5)

sedangkan kecepatan gelombang S:

�� = )$%*' �� … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (2.6)

dengan

= �3(� − 2-)

$ = �2(� + -) = ��2�∆�(� + -) = �2�(� + -)

dimana:

�� = kecepatan gelombang P (� .⁄ )

�� = kecepatan gelombang S (� .⁄ )

ρ = rapat jenis bahan/densitas /01 �2� 3

k = modulus Bulk ��

µ = modulus Rigiditas ��

τ = perbandingan (ratio) poison

32

E = modulud Young ��

ε = regangan 4∆� �� 5 (SUBARJO, 2003)

2.2.2 Gelombang Gempa Bumi

Gelombang gempa bumi (gelombang seismik) adalah gelombang elastis

yang disebabkan karena adanya gerakan tanah yang tiba-tiba atau adanya suatu

letusan baik di dalam atau di permukaan bumi. Gelombang ini akan menjalar ke

seluruh bagian dalam bumi dan juga melalui permukaan bumi (ISMAIL, S, 1989).

Ada dua tipe utama gelombang seismik, yaitu:

1. Gelombang Badan (Body Waves) yaitu gelombang yang menjalar melalui

bagian dalam bumi, yang terdiri dari:

a. Gelombang Primer (Preasure Wave) (P) atau gelombang longitudinal

atau gelombang kompresi adalah gelombang yang gerakan pertikelnya

searah dengan arah penjalaran gelombang. Gelombang ini datang

paling awal serta dapat menjalar pada semua fasa medium (padat, cair

dan gas).

Gambar 2.19 Penjalaran gelombang P (Preasure Wave)

33

b. Gelombang Sekunder (Shear Wave) (S) atau gelombang transversal

adalah gelombang yang gerakan pertikelnya tegak lurus dengan arah

penjalaran gelombangnya. Gelombang sekunder dapat dibagi menjadi

dua, yaitu:

a. Gelombang SV (shear vertical) adalah gelombang sekunder yang

gerakan partikelnya terpolarisasi pada bidang vertikal.

b. Gelombang SH (shear horizontal) adalah gelombang sekunder

yang gerakan partikelnya horizontal.

Gambar 2.20 Penjalaran gelombang S (Shear Wave)

Gelombang primer merupakan yang diteruskan lewat gelombang

melalui bumi oleh gerakan mendorong dan menarik, sedangkan

gelombang sekunder melaju lewat gelombang melalui bumi oleh gerakan

menjepit dan memutar. Gerakan dorong-tarik memungkinkan gelombang-

gelombang melaju melalui massa batuan yang lebih cepat dari gerakan

memutar, sebab putaran itu adalah gerakan yang lebih rumit dan

memerlukan waktu yang lama untuk menyelesaikannya. Pada sebagian

34

besar batuan, gelombang yang memiliki gerakan dorong-tarik melaju 1,7

kali lebih cepat daripada gerakan memutar. Hal inilah yang menyebabkan

gelombang primer lebih cepat perambatannya dibandingkan gelombang

sekunder (L, DON,. FLORENCE,. FEET, 2006).

2. Gelombang Permukaan (Surface Waves) yaitu gelombang yang menjalar

sepanjang permukaan bumi, yang terdiri dari:

a. Gelombang Rayleigh (R) yaitu gelombang yang arah gerakan

partikelnya adalah eliptic retrograd.

b. Gelombang Love (L) yaitu gelombang yang terpadu pada permukaan

bebas medium berlapis. Gerakan pertikelnya seperti gerakan

gelombang SH.

c. Gelombang Stonley yaitu gelombang yang terpadu pada bidang batas

antara 2 medium. Gerakan partikelnya serupa dengan gelombang SV.

a) Gambar tampak samping

P SV L R

b) Gambar tampak atas

P SV L R

Gambar 2.21 Perbandingan gerakan partikel gelombang P, SV, L, dan R.

35

Menurut (SUBARJO, 2003), dasar teori yang digunakan dalam

pengamatan gempa bumi adalah persamaan gelombang elastic untuk media yang

homogeny isotropic yang dapat ditulis:

% 6�786�� = (9 + $) 6:6;8 + $∇�78 … … … … … … … … … … … . … … … … … … . (2.7)

Dimana:

i = 1, 2, 3

: = > 6?@6A@ = 676; + 6B6C + 6�6D … … … … … … … … … … … … … … … … … … (2.8)

dimana:

θ = perubahan volume atau dilatasi

ρ = rapat jenis bahan/densitas /01 �2� 3

Uj = vektor tegangan komponen ke i

Xj = komponen sumbu koordinat ke i

t = waktu (F��G )

λ = kontanta Lame

µ = modulus Rigiditas ��

∇� = �HI�HJGH� = 6�6;� + 6�6C� + 6�6D�

Untuk bengun tiga dimensi, secara lengkap persamaan (2.7) dapat ditulis

sebagai berikut:

36

% 6�786�� = (9 + $) 6:6;8 + $∇�78 … … … … … … … … … … … … … … … … … (2.9H)

% 6�B86�� = (9 + $) 6:6C8 + $∇�B8 … … … … … … … … … … … … … … … … … (2.9L)

% 6��86�� = (9 + $) 6:6D8 + $∇��8 … … … … … . . … … … … … … … … … … … . (2.9J)

Jika persamaan diatass dideferesialkan terhadap x, y, dan z dan kemudian hasilnya

di jumlahkan, diperoleh persamaan:

6�:6�� = (9 + 2$)% ∇�: … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . (2.10)

Persamaan (2.10) merupakan gerak gelombang yang merambat dengan

kecepatan:

B� = N(9 + 2$)% … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (2.11)

Gelombang tersebut dalam Seismologi dikenal sebagai gelombang primer (P).

Jika persamaan (2.9b) dan (2.9c) masing-masing dideferensiasikan terhadap y

dan z kemudian hasilnya dikurangkan, diperoleh persamaan:

% 6�6�� O6�6C − 6B6DP = $∇� O6�6C − 6B6DP … … … … … … … … … … … … … … … (2.12)

Dengan:

� = 6�6C − 6B6D … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … … … (2.13)

Subtitusikan persamaan (2.13) ke (2.12), maka diperoleh:

6��6�� = $% ∇�� … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.14)

37

Persamaan (2.14) menyatakan persamaan gerak gelombang sekunder (S) yang

merambat dengan kecepatan:

B� = N$% … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.15)

B� = N(9 + 2$)% FH� B� = N$%

B�B� = N9$ + 2 ��G H 9 = $

B�B� = √3

(SUBARJO, 2003)

2.2.3 Jenis-Jenis Gempa Bumi

A. Gempa Bumi Berdasarkan Sumber Gempa

Ditinjau dari penyebabnya, penyebab terjadinya gempa bumi dapat dibagi

empat penyebab utama yaitu:

1. Gempa tektonik adalah gempa bumi yang berasal dari pergeseran lapisan-

lapisan batuan sepanjang bidang sesar di dalam bumi.

2. Gempa vulkanik adalah gempa bumi yang berasal dari aktifitas atau

letusan gunung berapi, aktifitas tersebut berasal dari pergerakan

magma yang berada di dalam gunung berapi.

3. Gempa runtuhan atau gempa longsoran adalah gempa bumi yang berasal

dari berasal dari runtuhnya gua kapur atau daerah pertambangan atau

daerah tanah longsor.

38

4. Gempa buatan adalah gempa bumi yang berasal dari adanya aktivitas

manusia di kulit bumi atau permukaan bumi yang menyebabkan getaran

yang cukup kuat.

B. Gempa Bumi Berdasarkan Kedalaman Gempa

Menurut (SUBARJO, 2003), kedalaman sumber gempa bumi adalah jarak

dari titik fokus gempa bumi (hipocenter) dengan permukaan di atas fokus

(epicenter). Berdasarkan kedalaman sumber gempa, gempa dapat dikelompokan

menjadi tiga, yaitu:

1. Gempa bumi dangkal, dimana kedalaman hipocenternya kurang dari

66 Km di bawah permukaan bumi.

2. Gempa bumi menengah, dimana kedalaman hipocenternya antara 66

Km – 450 Km di bawah permukaan bumi.

3. Gempa bumi dalam, dimana kedalaman hipocenternya lebih dari 450

Km di bawah permukaan bumi.

C. Gempa Bumi Berdasarkan Kekuatan Gempa

a) Magnitude (Skala Richter)

Perhitungan besar gempa bumi dengan skala Richter diukur

berdasarkan perhitungan logaritma (basis 10) terhadap nilai amplitude

maksimum dari rekaman fase gelombang gempa bumi yang di rekam oleh

seismometer Wood-Anderson, pada jarak 100 Km dari pusat gempa. Skala

Richter pertama kali digunakan untuk mengukur gempa-gempa yang terjadi di

39

daerah California Selatan, namun dalam perkembangannya skala ini banyak

diadopsi untuk gempa-gempa yang terjadi di tempat lainnya bahkan hingga di

seluruh dunia.

Ada beberapa metode yang biasa dipakai dalam menentukan enegi

gempa bumi, yaitu meneliti besaran simpangan gelombang dengan

menggunakan gelombang badan (body wave) yang merambat di bumi, dikenal

dengan nama Magnitude Body (Mb), metode lainnya menggunakan

gelombang permukaan (surface magnitude) yang disebut Magnitude Surface

(Ms), dan Magnitude Durasi (Md) yaitu metode yang bedasarkan rentang

waktu gempa bumi. Ketiga metode ini mempunyai korelasi antara satu dengan

yang lainnya sehingga bisa menjadi penentuan magnitude suatu gempa bumi

(SALEH, MUHAMMAD,. DKK, 2003).

Berdasarkan kekuatan sumber gempa, gempa dapat dikelompokan

menjadi empat, yaitu:

1. Gempa sangat besar, M > 8,0

2. Gempa besar, 7,0 < M < 8,0

3. Gempa sedang, 4,5 < M < 7,0

4. Gempa mikro, 1,0 < M < 4,5

dimana M adalah Magnitude (SUBARJO, 20003).

b) Intensitas (Skala Mercalli)

Menurut (SALEH, MUHAMMAD,. DKK, 2003), intensitas adalah

ukuran kerusakan akibat gempa bumi yang berdasarkan hasil pengamatan

dampak yang ditimbulkan gempa bumi terhadap manusia, struktur bangunan,

40

dan lingkungan pada tempat tertentu. Besar intensitas bervariasi, selain

bergantung dari besar kekuatan gempa bumi pada sumber gempa, tetapi juga

tergantung pada jarak tempat atau wilayah tertentu ke sumber gempa bumi,

serta kondisi geologisnya.

Skala Mercalli ditemukan oleh seorang ahli gunung berapi berbangsa

Italia yang bernama Giuseppe Mercalli pada tahun 1902. Skala Mercalli ini

didasarkan pada informasi dari orang-orang yang selamat dari gempa bumi.

Bedasarkan hal tersebut, Mercalli menemukan 12 ukuran besarnya gempa

bumi, yaitu:

1. Tidak terasa.

2. Terasa oleh orang yang berada di bangunan tinggi.

3. Getaran dirasakan seperti ada kereta yang berat melintas

4. Getaran dirasakan seperti ada benda berat yang menabrak dinding

rumah, benda yang tergantung bergoyang-goyang.

5. Dapat dirasakan di luar rumah, hiasan dinding bergerak, benda kecil

di atas rak mampu jatuh.

6. Terasa oleh hampir semua orang, dinding rumah rusak.

7. Dinding pagar yang tidak kuat pecah, orang tidak dapat berjalan atau

berdiri.

8. Bangunan yang tidak kuat akan mengalami kerusakan.

9. Bangunan yang tidak kuat akan mengalami kerusakan tekuk.

10. Jembatan dan tangga rusak, terjadi tanah longsor.

11. Rel kereta api rusak.

41

12. Seluruh bangunan hancur lebur.

Skala Mercalli tersebut di modifikasi kembali oleh ahli seismologi

yang bernama Harry Wood dan Frank Neumann dan digunakan untuk

tempat-tempat yang tidak terdapat peralatan seismometer. Skala Modifikasi

Intensitas Mercalli (MMI) mengukur kekuatan gempa bumi sebagai berikut:

� Skala I MMI: Getaran tidak dirasakan kecuali dalam keadaan luar

biasa oleh beberapa orang (biasanya pada orang yang berada di

gedung bertingkat).

� Skala II MMI: Getaran dirasakan oleh beberapa orang, benda-benda

ringan yang digantung bergoyang.

� Skala III MMI: Getaran dirasakan nyata dalam rumah, terasa

getaran seakan-akan ada truk lewat.

� Skala IV MMI: Pada siang hari dirasakan oleh orang banyak dalam

rumah, di luar beberapa orang terbangun, gerabah pecah, jendela

pecah, pintu bergemerincing, dinding berbunyi karena pecah-pecah .

� Skala V MMI: Getaran dirasakan oleh hampir semua penduduk,

orang banyak terbangun, gerabah pecah, jendela dan sebagainya

pecah, barang-barang terpelanting, pohon–pohon, tiang–tiang, dan

lain-lain tampak bergoyang, bandul lonceng dapat berhenti.

� Skala VI MMI: Getaran dirasakan oleh semua penduduk,

kebanyakan terkejut dan lari keluar, plester dinding jatuh dan

cerobong asap dari pabrik rusak. Kerusakan ringan.

� Skala VII MMI: Tiap-tiap orang keluar rumah, kerusakan ringan

42

pada rumah-rumah dan bangunan dengan konstruksi yang baik dan

tidak baik, cerobong asap pecah atau retak-retak, terasa oleh orang-

orang yang naik kendaraan.

� Skala VIII MMI: Kerusakan ringan pada bangunan-bangunan

konstruksi yang kuat, retak-retak pada bangunan yang kuat, dinding

dapat lepas dari rangka rumah, cerobong asap dari pabrik-pabrik dan

monument roboh, air menjadi keruh.

� Skala IX MMI: Kerusakan pada bangunan-bangunan yang kuat,

rangka-rangka rumah menjadi tidak lurus, banyak retak-retak pada

bangunan yang kuat, rumah tampak agak pindah dari pondamennya,

pipa-pipa dalam tanah putus.

� Skala X MMI: Bangunan dari kayu yang kuat rusak, rangka-rangka

rumah lepas dari pondamennya, tanah terbelah, rel kereta api

melengkung, tanah longsor di tiap-tiap sungai dan di tanah-tanah

curam, air bah.

� Skala XI MMI: Bangunan-bangunan hanya sedikit yang tetap

berdiri. Jembatan rusak, terjadi lembah, pipa dalam tanah tidak dapat

dipakai sama sekali, tanah terbelah, rel kereta melengkung sekali.

� Skala XII MMI: Hancur sama sekali, gelombang tampak pada

permukaan tanah, pemandangan menjadi gelap, benda-benda

terlempar ke udara.

43

D. Gempa Bumi Berdasarkan Tipe Gempa

Berdasarkan tipenya, gempa dikelompokan menjadi tiga tipe, yaitu:

a) Tipe I : ini gempa bumi utama diikuti gempa susulan tanpa didahului

oleh gempa pendahuluan (fore shock).

b) Tipe II : Sebelum terjadi gempa bumi utama, diawali dengan adanya

gempa pendahuluan dan selanjutnya diikuti oleh gempa susulan yang

cukup banyak.

c) Tipe III : Tidak terdapat gempa bumi utama. Magnitude dan jumlah

gempa bumi yang terjadi besar pada periode awal dan berkurang pada

periode akhir dan biasanya dapat berlangsung cukup lama dan bisa

mencapai 3 bulan. Tipe gempa ini disebut tipe swarm dan biasanya

terjadi pada daerah vulkanik seperti gempa Gunung Lawu pada tahun

1979.

2.3 Pola Tektonik Daerah Papua

Kepulauan Indonesia merupakan suatu daerah dengan struktur yang

kompleks. Wilayah ini terletak pada zona interaksi antar tiga lempeng utama

dunia, Lempeng Eurasia yang relatif diam, Lempeng Pasifik yang relatif bergerak

ke arah Barat, dan Lempeng Indo-Australia yang relatif bergerak ke arah Utara.

Sejumlah lempeng-lempeng kecil lainnya yang selalu bergerak berada di antara

zona interaksi lempeng-lempeng besar dan menghasilkan zona-zona konvergensi

dalam berbagai bentuk dan arah. Gerak-gerak lempeng yang rumit itu kemudian

44

dimanifestasikan dalam bentuk-bentuk deformasi seperti gempa bumi, gunung api

ataupun gerak - gerak vertikal.

Pusat-pusat gempa bumi terdapat di sepanjang jalur subduksi, yaitu di

sebelah barat Sumatera, di selatan Jawa sampai Nusa Tenggara serta di daerah

sekitar sesar mendatar seperti Sesar Semangko di Sumatera, Sesar Palu di

Sulawesi dan Sesar Sorong di Irian Jaya.

Pulau Papua terletak di ujung pertemuan lempeng samudera yaitu

Lempeng Pasifik yang menyusup di bawah Papua bergerak ke arah Baratdaya

dengan kecepatan 12 cm/tahun dan Lempeng Indo-Australia yang menyusup di

bawah Lempeng Eurasia bergerak ke utara sekitar 7 cm/tahun.

Dua gaya akibat tumbukan Lempeng Indo-Australia dan Pasifik di bagian

utara Papua terdapat pegunungan yang memanjang dari “Kepala Burung” hingga

Pegunungan Cycloof di Jayapura, di daerah tersebut terdapat patahan yang

memanjang dari Sorong hingga Yapen dan terus ke Memberamo Hilir hingga di

selatan Jayapura. Di bagian tengah terdapat pegunungan tengah dan patahan yang

rumit seperti Patahan Weyland, Siriwo, Direwo, Kurima dan lain-lain. Disamping

itu ada patahan yang memanjang dari Manokwari ke arah Nabire dan dinamakan

Patahan Wandamen atau Patahan Ransiki. Akibat penyusupan Lempeng Indo-

Australia dibawah Lempeng Eurasia menyebabkan terjadi patahan di dasar laut

sebelah selatan Fak-Fak hingga di selatan Kaimana dan sebagian selatan Nabire

yang dinamakan Patahan Aiduna (Gambar 2.21).

Wilayah Papua yang dihimpit oleh pergerakan dua lempeng besar, yaitu

Lempeng Pasifik yang bergerak ke arah Baratdaya dengan kecepatan 12 cm/tahun

45

dan Lempeng Indo-Australia yang bergerak ke utara sekitar 7 cm/tahun. Dua gaya

tektonik aktif inilah yang menyebabkan terbentuknya puncak Jayawijaya,

pegunungan tertinggi di Indonesia yang sekarang masih terus membumbung naik

beberapa millimeter per tahun.

Akibat dihimpit oleh dua lempeng besar ini, di wilayah Papua terbentuk

dua zona besar patahan aktif yakni zona kompresi dari tabrakan Lempeng Pasifik

dan Pulau Papua yang kompleks yaitu, jalur Patahan Besar Sorong, dan jalur

Patahan Besar Aiduna-Tarairua. Dengan kecepatan gerak relatif Lempeng Pasifik

yang sangat cepat ini, maka bisa dipastikan bahwa wilayah ini mempunyai potensi

bencana gempa lebih dua-kali lipat lebih besar dibandingkan wilayah Sumatra-

Jawa yang pergerakan lempengnya hanya 5 cm/tahun - 7 cm/tahun. Patahan geser

Sorong menurut pengukuran survey GPS mempunyai laju pergerakan sampai 10

cm/tahun. Jadi Patahan Sorong merupakan Patahan mendatar dengan laju

pergerakan paling cepat di dunia. Patahan San Andreas di California Selatan yang

sangat terkenal di dunia saja hanya mempunyai laju percepatan 3 cm/tahun, sama

dengan laju pergerakan maksimum di Patahan Sumatra. Potensi gempa yang

sangat tinggi ini didukung fakta sudah sangat seringnya gempa-gempa besar

merusak terjadi di masa lalu dengan kekuatan lebih besar dari skala magnitude 7

SR, bahkan sebagian lebih besar dari 8 SR, misalnya gempa-tsunami di Biak

tahun 1996 8,2 SR yang memakan korban ribuan jiwa. Terakhir gempa besar

terjadi tahun 2004 dengan kekuatan 7,1 SR – 7,6 SR, hanya beberapa bulan

sebelum gempa-tsunami Aceh. Sebagian dari sumber-sumber patahan gempa

tersebut ada di bawah laut, sehingga berpotensi tsunami. Pada tahun 1864 di timur

46

Manokwari pernah terjadi gempa yang membangkitkan tsunami setinggi 12 meter.

Pada waktu itu korbannya mencapai 250 orang padahal populasi manusia di

pantai tentu masih sangat sedikit.

Gambar 2.22 Peta tektonik aktif Indonesia timur menunjukan batas lempeng dan jalur

patahan aktif.

Daerah Manokwari berada pada sistem Sesar Sorong-Yapen di sebelah

selatan dan Palung Papua di sebelah Utara, sehingga Manokwari merupakan

daerah seismik aktif yang sering terjadi gempa. Palung Papua dan Pegunungan

Medial menggambarkan gerak sesar mendatar dan sesar naik. Berdasarkan gempa

di Pulau Yapen pada tahun 1979 dengan kekuatan 7,6 SR di sepanjang barat daya

pantai Papua menunjukan bahwa telah terjadi pergerakan sesar mendatar aktif di

daerah sistem Sesar Sorong. Pada gempa tahun 1971 dengan kekuatan 8,0 SR

47

menunjukkan adanya pergerakan sesar naik dan sesar turun di daerah lempeng

Wandamen di bagian “Leher Burung” dan sebelah selatan zona saturasi

Pegunungan Medial.

Gambar 2.23 Peta historis gempa merusak di Papua

Lempeng Carolina merupakan lempeng mikro terpisah disebelah utara

Papua. Gambaran topografi dan seismik refleksi di sepanjang Palung Papua

memperlihatkan zona subduksi aktif, begitu juga dengan hasil-hasil penelitian

sebelumnya yang menggunakan pendekatan solusi mekanisme sumber gempa

mengindikasikan bahwa terdapat zona subduksi di bawah sebelah utara laut Papua

(HAMILTON, 1979).

48

2.4 Prediksi Gempa Bumi

Prediksi gempa bumi merupakan kegiatan yang sangat mengandung resiko

sosial dibanding dengan prakiraan cuaca. Secara teoritis gempa bumi merupakan

gejala alam biasa oleh sebab itu sebelum peristiwa alam itu terjadi semestinya

akan terdapat perubahan parameter fisis yang mendahuluinya atau yang disebut

sebagai precursor. Hasil eksperimen di laboratorium menunjukkan bahwa

sebelum terjadi gempa bumi maka batuan di sekitarnya akan mengalami

perubahan parameter-parameter seperti tahanan listrik akan menurun, adanya

perubahan stress dan strain, adanya fluktuasi unsur radon, perubahan permukaan

air bawah tanah, perubahan suhu air bawah tanah, dan lain-lain.

Secara teoritis gempa bumi memang dapat diprediksi, namun para peneliti

mengalami kesulitan karena beberapa hal, diantaranya terbatasnya kondisi

pengamatan terutama peralatannya, tidak periodiknya aktivitas gempabumi,

ketidaktentuannya proses gempa bumi, dan luasnya daerah jangkauan.

Kegiatan prediksi gempa bumi, mencakup tiga hal yaitu, kapan gempa

bumi akan terjadi?, dimana terjadinya?, dan seberapa besar kekuatannya?. Di

Jepang kegiatan ini mulai dilakukan sejak tahun 1965 dimana dalam

perencanaannya terdapat empat bagian, yaitu pengamatan untuk kegiatan prediksi

jangka panjang, pengamatan untuk kegiatan prediksi jangka pendek, penelitian

dasar, dan kerjasama dengan institusi luar.

Pada prediksi jangka panjang pengamatan yang dilakukan adalah

pengamatan geodesi, geomagnet, geologi, seismologi, seismic velocity, statistik

dan lain-lain. Sedangkan untuk jangka pendek melakukan pengamatan geodesi

49

(survei ulang pengamatan ground movement, temporal variation, dan gravity),

geochemical (ground water level, ground water quality, dan unsur-unsur radio

aktif), dan pengamatan geomagnet. Sedang penelitian dasar meliputi percobaan-

percobaan di laboratorium dan di lapangan yang meliputi experiment fracture dari

sample batuan, pengukuran stress, dan lain-lain.

Di Cina kegiatan ramalan gempa bumi dilakukan dengan intensif dan

dikonsentrasikan pada pengamatan precursor. Di negara itu telah dibagun jaringan

pengamatan precursor yang terdiri dari ratusan stasiun pengamatan crustal

deformation, hydro chemestry, ground water level, magnet bumi, dan ground

resistivity, serta banyak stasiun pengamatan yang lain seperti gravity, stress-

strain dan electromagnetic.

Kegiatan prediksi gempa bumi di Cina dilakukan dengan empat metode,

yaitu: seismo-geological method, statistic analisys of seismicity (Gutenberg

Richter Law), Corelation analisys (position of / solar activity, gravity) dan

precursor method. Diantara 4 metode tersebut yang menjadi andalan adalah

metode pengamatan precursor. Pada metode ini prinsipnya adalah sebelum terjadi

gempa bumi akan didahului oleh anomali parameter-parameter fisis seperti

perubahan yang menyolok dari parameter stress-strain, temperatur air bawah

tanah, unsur radioaktif, geomagnet, resistivity, gravity, dan lain-lain bahkan akan

ada perubahan dari tingkah laku binatang. Metode pengamatan precursor dipakai

untuk prediksi jangka sedang dan pendek sedangkan metode yang lain dipakai

untuk jangka panjang (SULAIMAN, R,. dan GUNAWAN, T,. M,. P, 2009).

50

Ada beberapa metode yang dikenal sebagai precursor gempa bumi

diantaranya metode periode ulang gempa bumi distribusi Weibull, metode

perubahan kecepatan gelombang primer dengan kecepatan gelombang sekunder

�� ⁄ , dan metode pengamatan gempa bumi susulan.

51

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian penentuan anomali perubahan kecepatan gelombang primer

dengan kecepatan gelombang sekunder (�� ⁄ ) pada daerah Papua Barat ini

dimulai dari Januari 2009 sampai dengan Juni 2010. Adapun penelitian ini

menggunakan data sekunder yang dimiliki oleh BMKG pusat berdasarkan

pencatatan dari stasiun-stasiun gempa bumi yang berada di wilayah penelitian

dengan menggunakan perangkat lunak MSDP. Tempat pengolahan data dan

interpretasi data sekunder ini dilakukan di Pusat Gempa Nasional (PGN) Badan

Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Jl. Angkasa 1 No: 2,

Kemayoran, Jakarta Pusat.

Gambar 3.1 Lokasi penelitian penentuan anomali perubahan kecepatan gelombang

primer dengan kecepatan gelombang sekunder (Vp/Vs).

52

3.2 Pengambilan Data Penelitian

Pengambilan data dengan menggunakan parameter dan pembacaan fase

gelombang primer dan fase gelombang sekunder pada gempa-gempa yang terjadi

di wilayah penelitian. Data tersebut berdasarkan laporan rekaman seismograph

yang terekam oleh stasiun-stasiun gempa bumi di sekitar wilayah penelitian yang

berada di database BMKG pusat. Pengambilan data pada databese BMKG pusat

dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak MSDP.

MSDP merupakakan perangkat lunak yang dikembangkan oleh China

Earthquake Administration (CEA). MSDP memenuhi syarat dasar sebagai

perangkat lunak analisis gempa. MSDP mampu mengkombinasikan perolehan

data umum, protokol transfer data mendekati waktu nyata, prosedur-prosedur

otomatis untuk menentukan lokasi, kedalaman, magnitude, alarm hasil otomatis

dan visualisasi sinyal seismic dan pemetaan hasil analisa gempa bumi. Kelebihan

lain MSDP dari perangkat lunak lain yang dimiliki oleh BMKG pusat ialah

mampu menjadi server database yang dapat menyimpan seluruh parameter gempa

bumi termasuk sinyal seismic wave dalam waktu yang lama.

Parameter-parameter gempa bumi yang dapat diperoleh dari MSDP untuk

penelitian �� ⁄ ini adalah lokasi (epicenter) terjadinya gempa bumi dalam

koordinat geografis, waktu terjadinya gempa bumi (origin time), waktu yang

ditempuh gelombang primer dan gelombang sekunder yang merambat dari pusat

gempa bumi menuju stasiun-stasiun gempa bumi di sekitar wilayah penelitian

(�� FH� ��), dan kekuatan gempa bumi yang terjadi (magnitude) dengan skala

Richter.

53

Prosedur manual MSDP yang dilakukan dalam memperoleh parameter-

parameter gempa bumi tersebut pertama-tama memasukan tanggal terjadinya

gempa bumi yang terjadi di wilayah penelitian pada catalog manage di MSDP,

tanggal tersebut dapat diketahui dari database gempa bumi yang dimiliki BMKG

pusat atau website BMKG. Langkah selanjutnya adalah memilih salah satu

komponen yang ada pada layar di setiap stasiun gempa bumi (satu stasiun gempa

bumi memiliki tiga komponen). Fungsi dari pemilihan komponen ini adalah untuk

menentukan parameter gempa bumi selanjutnya berupa (�� FH� ��) secara akurat,

karena setiap komponen bekerja pada masing-masing fungsional yang berbeda.

Untuk menetukan ��, komponen yang digunakan adalah komponen BHZ,

sedangkan untuk menentukan ��, komponen yang digunakan adalah komponen

BHN.

3.3 Pengolahan Data

Dalam penelitian ini, terdapat tiga tahapan dalam proses pengolahan data

yang dilakukan untuk mendapatkan anomali nilai �� ⁄ . Adapun tahapan

pengolahan data yang dilakukan adalah menentukan perubahan kecepatan

gelombang primer dengan kecepatan gelombang sekunder (�� ⁄ ), menentukan

hubungan �� dan �� dengan menggunakan diagram Wadati, dan penentuan

anomali perubahan kecepatan gelombang primer dengan kecepatan gelombang

sekunder (�� ⁄ ).

54

3.3.1 Menentukan Perubahan Kecepatan Gelombang Primer Dengan

Kecepatan Gelombang Sekunder (Vp/Vs)

Telah dijelaskan dalam bab II bahwa stress dan strain terkait dengan

perbandingan perubahan kecepatan gelombang primer (��) dan kecepatan

gelombang skunder (��) atau �� ⁄ . Namun sangat sulit untuk mengamati stress

dan strain dilapangan karena keterbataan peralatan yang ada. Kesulitan ini dapat

diatasi dengan mengamati �� ⁄ .

Dalam mengamati perubahan �� ⁄ diperlukan parameter-parameter,

yaitu: selisih waktu datang gelombang sekunder (��) dan waktu tiba gelombang

primer (��) atau (�� − ��), dan selisih waktu tiba gelombang P (��) dengan origin

time (RS) sebagai waktu terjadinya gempa bumi atau (�� − RS).

P wave

S wave

tp s-p time ts

Gambar 3.2 Bentuk umum gelombang seismik dari gempa bumi

Gambar 3.2 menjelaskan bentuk gelombang primer dan gelombang

sekunder dalam suatu gelombang seismik. Penentuan �� dan �� di dapat

55

berdasarkan pembacaan gelombang seismik yang memiliki atau terjadi perubahan

amplitude secara tiba-tiba (tidak sewajarnya). Gelombang sekunder selalu terjadi

setelah terjadinya gelombang primer sehingga antara �� dan �� akan mempunyai

selisih waktu (�� − ��).

Untuk mendapatkan nilai �� ⁄ dari diagram Wadati ini maka dapat

dibentuk:

E d S

h D i

F

Gambar 3.3 Model penjalaran gelombang gempa bumi

T = � . � … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (3.1)

Dengan mengacu pada gambar 3.3:

VV(�� − RS) = ��(�� − RS)

VV(�� − RS) = ��{4�� − ��5 + 4�� − RS5}

VV(�� − RS) = ��4�� − ��5 + ��(�� − RS)

4VV − ��54�� − RS5 = ��(�� − ��)

VV − �� = tZ − tV�� − RS

�� − 1 = �� − �� − RS

56

Jadi

L = �1[ = 4�� ⁄ 5 − 1 … … … … … … … … … … … … … … … … . … (3.2)

dimana:

D : jarak sumber gempa terhadap stasiun pengamat (0�)

V : kecepatan �0� F��G � �

t : waktu penjalaran gelombang (F��G )

Vs : kecepatan gelombang S �0� F��G � �

Vp : kecepatan gelombang P �0� F��G � �

ts : waktu tiba gelombang S (F��G )

tp : waktu tiba gelombang P (F��G )

OT : Origin Time (F��G )

Dari penyebaran data 4�� − ��5 dan 4�� − RS5 dapat dibuat suatu

persamaan garis linier. Grafik 4�� − ��5 terhadap 4�� − RS5 merupakan garis

linear dengan gradien (�� ⁄ ) − 1 (THORNE, LAY,. and TERRY, C,.

WALLACE, 1995).

Dengan persamaan C = H + L; maka:

4�� − ��5 = H + L 4�� − RS5 … … … … … … … … … … … … . . … . . … . … . . . (3.3)

dimana nilai a dan b masing-masing konstanta, maka �� ⁄ dapat ditulis:

4�� ⁄ 5 = L + 1 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (3.4)

57

3.3.2 Menentukan Hubungan Vp dan Vs Dengan Menggunakan Diagram

Wadati

Pada kejadian gempa bumi perubahan �� ⁄ dapat diamati secara empiris

yaitu bisa dihitung dengan menggunakan diagram Wadati. Diagram wadati

digunakan untuk mendapatkan hubungan antara kecepatan gelombang primer (��)

dan kecepatan gelombang sekunder (��) yang dimiliki setiap peristiwa gempa

bumi yang terjadi. Dalam hal ini, hubungan antara kecepatan gelombang primer

(��) dan kecepatan gelombang sekunder (��) dihubungankan dalam nilai

4�� − ��5 dan 4�� − RS5.

Selanjutnya nilai 4�� − ��5 dan 4�� − RS5 dan diplot seperti yang terlihat

pada (gambar 3.4) dengan memmisalkan 4�� − ��5 = .7�L7 C (B�\�GJH�) dan

4�� − RS5 = .7�L7 ; (ℎ�\GD��H�). Hubungan dari 4�� − ��5 dan 4�� − RS5

ini akan menghasilkan suatu persamaan garis linier, yaitu C = H + L;. Dari

persamaan garis linier tersebut akan kita dapatkan nilai �� ⁄ yaitu, �� ⁄ = L +1. Nilai perubahan �� ⁄ mewakili precursor gempa bumi. Jika nilai perubahan

�� ⁄ meningkat dalam periode waktu tertentu, hal tersebut menunjukan bahwa

semakin mendekati waktu terjadinya gempa bumi dengan skala magnitude yang

besar.

58

Gambar 3.4 Diagram Wadati

3.3.3 Menentukan Anomali Perubahan Kecepatan Gelombang Primer

Dengan Kecepatan Gelombang Sekunder (Vp/Vs)

Menurut (SUBARJO, 2003), harga anomali perubahan kecepatan

gelombang primer dengan kecepatan gelombang sekunder (�� ⁄ ) dapat dihitung

dengan persamaan:

∆ = ^ − AA 100% … … … … … . … … … … … … … … … … … … … … … . … … . (3.5)

Dimana:

∆ = besar anomali (%)

X = nilai �� ⁄ dari data yang digunakan sebagai pembanding

Y = nilai �� ⁄ pada saat akan terjadi gempa bumi

3.4 Penentuan Koefesien Korelasi

Dalam menganalisa nilai kecepatan gelombang primer (��) dan kecepatan

gelombang sekunder (��), penulis menggunakan persamaan garis linier untuk

59

menentukan nilai C = H + L;. Dari diagram wadati dapat diperoleh nilai �� ⁄

pada setiap periode waktu dari gempa bumi yang terjadi di daerah penelitian

dengan menggunakan persamaan garis linier, yaitu:

4�� − ��5 = H + L4�� − RS5

dimana nilai b adalah berkisar 0 < b < 1, di dapat dari persamaan (3.1) dan (3.2),

L = 4�� ⁄ 5 − 1

4�� ⁄ 5 = L + 1

dengan memisalkan: 4�� − ��5 = C8 ; 4�� − RS5 = ;8 pada persamaan diatas,

maka dapat kita peroleh:

C8 = H + L;8 + �8 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (3.6)

i = 1, 2, 3…….n

e = error

a,b = Konstanta

Jumlah kuadrat error (kesalahan) dihitung dengan persamaan:

a = > �8�b8 = >(C8 − H − L;8)�b

8 … … … … … … … … … … … … … … … … (3.7)

Agar nilai Q minimum, maka persamaan (3.6) diturunkan terhadap konstanta a

dan b.

Turunan pertama terhadap konstanta a adalah:

6a 6H⁄ = 0 penurunanan secara parsial terhadap konstanta a

66H /> C8 − H − L;8b8 3� = 0

60

−2 >(C8 − H − L;8)b8 = 0

> C8 − > H − > L;8 = 0 … … … … … … … … … … … … … … … … … . … (3.8)

Turunan pertama terhadap konstantan b adalah :

6a 6L⁄ = 0 penurunan secara parsial terhadap konstanta b.

66L /> C8 − H − L;8b8 3� = 0

−2 >{(C8 − H − L;8);8}b8 = 0

> C8;8 − > H;8 − > L;8� = 0 … … … … … … … … … … … … … … … . … (3.9)

Dari persamaan (3.8) dan (3.9) dapat ditulis dalam bentuk :

�H + > ;8L = > C8 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (3.10)

> ;8H + > ;8�L = > ;8C8 … … … … … … … … … … … … … … … … . … (3.11)

F��1H� > H = �H

Selanjutnya pada persamaan (3.10) dapat ditulis menjadi :

�H + > ;8L = > C8 �H = − > ;8L + > C8

H = 1� �> C8 − L > ;8�

H = )1� > C8* − )1� L > ;8* … … … … … … … … … … … … … … … … … . (3.12)

61

H = Cc − L;̅ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . (3.13)

Interpelasi persamaan (3.7) kedalam persamaan (3.6)

> ;8 1� �> C8 − L > ;8� + > ;8� L = > ;8C8

> ;8C8 − �> ;8�� L + � > ;8�L = � > ;8C8

L e� > ;8� − �> ;8��f = � > ;8C8 − > ;8C8

H�H7 L = � ∑ ;8C8 − ∑ ;8C8� ∑ ;8� − (∑ ;8)� … . … … … … … … … … … … … … … … … . . … (3.14)

Untuk mengetahui nilai koefisien korelasi yang berbentuk :

\ = Na8 − aa8 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . (3.15)

Dengan r adalah koefisien korelasi, sedangkan Q dan Qi diberikan oleh bentuk :

a8 = >(C8 − C)�b8 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . (3.16)

Sedangkan

a = >(C8 − H − L;8)�b8 … … … … … … … … … . … … … … … … … … … … . (3.17)

Dari persamaan (3.10), (3.11) dan (3.12) menjadi nilai koefisien korelasi :

\ = � ∑ ;8C8 − ∑ ;8 ∑ C8hi� ∑ ;8� − (∑ ;8)�ji� ∑ C8� − (∑ C8)�j

Gambar 3.5 Alur pengolahan data

primer dengan kecepatan gelombang sekunder (

Mulai

• Mulai

Pembacaan Data

• Waktu tiba gelombang primer

• Waktu tiba gelombang sekunder

• Waktu terjadi gempa bumi

Pengolahan Data

• Menghitung selisih

• Menghitung selisih

Hasil

• Nilai

• Nilai

• Mencari besar n

• Men

Analisa

• Menganalisa hasil perubahan nilai

• Menganalisa hasil perubahan anomali nilai

Kesimpulan

• Kesimpulan

Selesai

• Selesai

Alur pengolahan data penentuan anomali perubahan kecepatan gelombang

primer dengan kecepatan gelombang sekunder (Vp/Vs)

Mulai

aktu tiba gelombang primer (tp)

aktu tiba gelombang sekunder (ts)

Waktu terjadi gempa bumi (OT)

Menghitung selisih tp dan ts (ts-tp)

Menghitung selisih tp dan OT (tp-OT)

Nilai (ts-tp)

Nilai (tp-OT)

Mencari besar nilai Vp/Vs dengan digram wadati

Mencari besar nilai anomali Vp/Vs

Menganalisa hasil perubahan nilai Vp/Vs

Menganalisa hasil perubahan anomali nilai Vp/Vs

Kesimpulan

Selesai

62

penentuan anomali perubahan kecepatan gelombang

).

s

63

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Langkah yang dilakukan untuk mengolah data dalam penelitian ini adalah

dengan cara menganalisa �� dan �� yang terekam pada setiap seismograh dari

stasiun-stasiun gempa bumi yang berada disekitar wilayah penelitian, kemudian

menghitung selisih waktu tempuh gelombang sekunder dengan waktu tempuh

gelombang primer 4�� − ��5 dan selisih waktu tempuh gelombang primer yang

dikurangi waktu ketika terjadi gempa bumi 4�� − RS5, dimana (RS) sebagai

origin time. Hasil dari analisa tersebut di plot ke dalam diagram wadati dimana

data 4�� − ��5 = sumbu y (vertical) sedangkan 4�� − RS5 = sumbu x (horizontal)

dengan periode waktu tertentu.

4.1. Menentukan Besar Nilai Vp/Vs

Berikut ini adalah analisa data gempa bumi 11 September 2008 yang

merupakan salah satu gempa bumi yang terjadi menjelang terjadinya gempa bumi

besar pada 4 Januari 2009, dan dilanjutkan analisa data sesudah gempa bumi

tersebut terjadi, berdasarkan laporan seismograph dari stasiun-stasiun gempa

bumi disekitar wilayah penelitian serta perhitungan untuk menentukan nilai �� ⁄ .

64

Tabel 4.1 Laporan gempa bumi 11 September 2008

Date Location Mag

(SR)

Depth

(Km)

OT Stat Phase

Arrived Time

Lat Long Hr Mn Sc Hr Mn Sc

11/09/2008 -0,59 131,98 4,5 407 17 29 54,2

TNTI Tp 17 30 14,1

TNTI Ts 17 30 33,1

AAII Tp 17 30 56,2

AAII Ts 17 31 44,2

BAKI Tp 17 32 11,4

BAKI Ts 17 33 59,3

Tabel 4.1 merupakan laporan awal setiap event gempa bumi yang biasa

dikeluarkan oleh suatu instansi terkait kepada masayarakat (tanpa paramerter

stasiun, fase gelombang, dan waktu tiba gelombang primer dan gelombang

sekunder disetiap stasiun yang mencatatnya). Parameter lokasi, magnitude,

kedalaman, serta origin time tersebut dapat diperoleh dengan cepat dengan

menganalisa gelombang primer (tanpa menganalisa gelombang sekunder) pada

seismograph yang terbentuk akibat penjalaran gelombang gempa bumi.

Tabel 4.2 Penetuan nilai ts-tp dan tp-OT gempa bumi 11 September 2008

Date OT

Stat Phase Arrived Time ts-tp

Value tp-OT

Value Hr Mn Sc Hr Mn Sc Hr Mn Sc Hr Mn Sc

11

Sep

08

17 29 54,2

TNTI Tp 17 30 14,1 0 0 19 19 0 1 -40,1 19,9

TNTI Ts 17 30 33,1

AAII Tp 17 30 56,2 0 1 -12 48 0 1 2 62

AAII Ts 17 31 44,2

BAKI Tp 17 32 11,4 0 1 47,9 107,9 0 3 -42,8 137,2

BAKI Ts 17 33 59,3

Tabel 4.2 merupakan analisa lanjut yang dilakukan untuk melakukan studi

mengenai �� ⁄ . Parameter-parameter awal yang digunakan untuk melakukan

studi ini adalah origin time, stasiun, fase gelombang serta waktu tiba gelombang

65

primer dan gelombang sekunder di setiap stasiun-stasiun yang mencatatnya.

Berdasarkan parameter origin time (RS) dan waktu tiba gelombang 4�� FH� ��5

di setiap stasiun, dapat diperoleh selisih waktu 4�� − ��5 dan 4�� − RS5 yang

selanjutnya di plot ke dalam diagram wadati (Gambar 4.1), dengan memisalkan

4�� − RS5 = ; dan 4�� − ��5 = C melalui pendekatan metode least square untuk

mendapatkan nilai �� ⁄ dari gradien (nilai b) persamaan garis linier C = H + L;

yang terbentuk.

Gambar 4.1 Diagram wadati gempa bumi 11 September 2008

Gambar 4.1 adalah diagram wadati untuk analisa gempa bumi 11

September 2008. Titik-titik pada diagram merupakan data real yang tersusun dari

pertemuan selisih waktu antara 4�� − RS5 dan 4�� − ��5 dalam sebuah diagram

dari hasil analisa. Dalam laporan gempa bumi ini, jumlah stasiun gempa bumi

yang mencatat seismograph yang mudah di baca hanya berjumlah tiga stasiun,

y = 0,762x + 2,617

r = 0,998

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Gempa 11 September 2008

66

sehingga hanya tiga stasiun itulah yang dapat dipakai dalam pengolahan studi

�� ⁄ gempa bumi tanggal 11 September 2008. Hasil analisa yang dilakukan

dengan diagram wadati berdasarkan data yang dicatat oleh ketiga stasiun itu

(tabel 4.2) adalah berupa suatu garis linier dengan persamaan k = l, nopq +p, orn dengan koefisien korelasi s = l, ttu.

Tabel 4.3 berikut ini merupakan perhitungan manual untuk mendapatkan

nilai �� ⁄ dan mencari nilai koefisien korelasi dengan menggunakan metode

least square. Pencarian nilai �� ⁄ dalam perhitungan manual ini sama seperti

yang dilakukan dengan menggunakan diagram wadati, yaitu dengan memisalkan

4�� − RS5 = ; dan 4�� − ��5 = C. Dari perhitungan ini akan diperoleh nilai a dan

b yang memenuhi persamaan dalam metode least square C = H + L;.

Tabel 4.3 Pengolahan manual data gempa bumi 11 September 2008

No Stasiun (tp-OT) = xi (ts-tp) = yi xi.yi xi2 yi

2

1 TNTI 19,9 19 378,1 396,01 361

2 AAII 62 48 2976 3844 2304

3 BAKI 137,2 107,9 14803,88 18823,84 11642,41

∑∑∑∑ 3 219,1 174,9 18157,98 23063,85 14307,41

;̅ = 219,13 = 73,03 Cc = 174,93 = 58,3

L = � Σ;8C8 − Σ;8 ΣCw� Σ;8� − (Σ;8)�

L = (3) (18157,98) − (219,1) (174,9)(3) (23063,85) − (219,1)� = 16153,3521186,74 = l, nop

67

H = Cc − L;̅

H = 58,3 − (0,762) (73,03) = p, oxr

Dengan melihat nilai H = p, oxr dan nilai L = l, nop, maka persamaan yang

diperoleh dari perhitungan metode least square ini adalah k = l, nopq + p, oxr

Sedangkan nilai koefesien korelasi dari perhitungan ini adalah:

\ = y∑z{|{ }∑z{.∑|{hiy∑z{ ~ − (∑z{ )~jiy∑|{~ − (∑|{)~j

\ = (3) (18157,98) − (219,1) (174,9)hi4(3) (23063,85)5 − (219,1)�ji4(3) (14307,41)5 − (174,9)�j

\ = 54473,94 − 38320,59�{69191,55 − 48004,81}{42922,23 − 30590,01}

\ = 16153,35�(21186,74)(12332,22) = 16153,3516164,144 = l, ttt

dimana nilai korelasi r adalah −1 ≤ r ≤ 1.

Jadi hasil perhitungan manual dengan menggunakan metode least square

menunjukan persamaan garis linier untuk analisa gempa bumi 11 September 2008

adalah k = l, nopq + p, oxr dan nilai koefeisien korelasinya adalah s = l, ttt.

Dari dua analisa diatas, baik dengan menggunakan diagram wadati

maupun secara manual dengan menggunakan metode least square, mempunyai

kesamaan hasil analisa. Kesamaan tersebut berada di nilai b dalam persamaan

68

garis liniernya yang menunjukan nilai gradien garis linier tersebut dengan nilai

� = l, nop.

Dengan menggunakan persamaan 3.4, maka akan didapat nilai �� ⁄

gempa bumi 11 September 2008 sebagai berikut:

C = L; + H ; 4�� ⁄ 5 = L + 1

4�� ⁄ 5 = 0,762 + 1

4�� ⁄ 5 = r, nop

Berdasarkan laporan gempa bumi yang diperoleh, pada bulan September

2008 hanya terjadi satu kali gempa bumi yaitu pada tanggal 11 September 2008,

sehingga nilai �� ⁄ pada gempa bumi 11 September 2008 dapat mewakili nilai

�� ⁄ pada bulan September 2008. Jadi nilai �� ⁄ bulan September 2008 sebesar

1,762.

Analisa data-data gempa bumi untuk bulan-bulan berikutnya, dilakukan

hanya menggunakan diagram wadati dengan periode satu bulan dan hasil diagram

wadatinya dapat dilihat pada lampiran. Salah satu contoh analisa diagram wadati

dengan rentang waktu satu bulan adalah analisa pada bulan Januari 2009

(Gambar 4.2).

69

Gambar 4.2 Diagram wadati Januari 2009

Gambar 4.2 diatas menyerupai gambar 4.1 sebelumnya. Perbedaan

diantara ke dua gambar ini terletak pada jumlah titik-titik yang membentuk garis

linier tersebut, dimana titik-titik tersebut merupakan data real yang tersusun dari

pertemuan selisih waktu antara 4�� − RS5 dan 4�� − ��5 dalam sebuah diagram

dari hasil analisa. Jika pada gambar 4.1 setiap stasiun gempa bumi menempati

satu posisi atau titik, namun pada gambar 4.2 satu stasiun gempa bumi dapat

menempati beberapa posisi atau titik dalam diagram wadati tersebut. Hal ini

disebabkan karena pada gambar 4.2 satu stasiun gempa bumi dapat mencatat

lebih dari satu event gempa bumi yang terjadi selama bulan Januari 2009, berbeda

dengan gambar 4.1. Pada gambar 4.1, event gempa bumi yang di analisa

hanyalah analisa untuk satu event gempa bumi. Hal ini berarti, setiap stasiun

gempa bumi hanya mencatat satu gelombang seismograph.

y = 0,817x - 1,711

r = 0,9940

10

20

30

40

50

60

70

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Januari 2009

70

Secara terperinci berdasarkan data penelitian yang di analisa, selama bulan

Januari 2009 terjadi 63 event gempa bumi di wilayah penelitian, dan secara

kombinasi setiap satu stasiun gempa bumi dapat mencatat lebih dari satu event

gempa bumi. Tabel 4.4 merupakan rincian dari pencatatan setiap stasiun gempa

bumi yang mencatat event-event gempa bumi selama bulan Januari 2009.

Tabel 4.4 Frekuensi pencatatan gempa bumi Januari 2009

Stasiun Frekuensi Pencatatan

FAKI 62

SWI 60

RKPI 42

BAKI 41

SRPI 35

TLE 7

MSAI 6

BNDI 1

LBMI 1

AAI 1

Total 256

Banyaknya frekuensi tersebut tergantung pada mudah atau tidaknya pembacaan

gelombang seismograph dari setiap stasiun dan event gempa bumi untuk

menentukan �� dan �� .

71

Gambar 4.3 Nilai Vp/Vs bulan September 2008 – September 2009

Gambar 4.3 merupakan hasil analisa studi �� ⁄ dengan menggunakan

diagram wadati yang menampilkan besar nilai �� ⁄ setiap bulan selama

September 2008 – September 2009. Pada gambar tersebut terjadi perubahan nilai

�� ⁄ setiap bulannya. Jika perubahan yang terjadi menunjukan peningkatan nilai

�� ⁄ , hal ini berarti bahwa semakin mandekati terjadinya gempa bumi dengan

skala besar, terbukti dengan peningkatan nilai �� ⁄ pada bulan September 2008 –

Januari 2009 yang menunjukan peningkatan dari 1,762 – 1,817. Peningkatan nilai

�� ⁄ ini merupakan salah satu tanda atau isyarat yang menunjukan semakin

mendekati terjadinya gempa besar dalam periode tertentu, dan gempa besar pun

terjadi pada bulan Januari 2009 yang menempati nilai �� ⁄ tertinggi. Sebaliknya

jika perubahan nilai �� ⁄ yang terjadi cenderung menurun, hal ini menunjukan

bahwa semakin menjauh dengan terjadinya gempa bumi besar, terbukti dengan

1,762

1,777

1,779

1,792

1,817 1,81

1,7981,796

1,742

1,713

1,753

1,781

1,773

1,69

1,72

1,75

1,78

1,81

1,84

Nilai Vp/Vs Sep'08 - Sep'09

7,9 SR

6,4 SR

72

penurunan nilai �� ⁄ bulan Januari 2009 – Juni 2009 yang menunjukan

penurunan angka dari 1,817 – 1,713.

Berdasarkan tahap-tahap terjadinya gempa bumi (GRAY, CHRIS, 2010)

dapat di analisa bahwa kenaikan nilai �� ⁄ tersebut terjadi kerena masuknya air

tanah kedalam retakan atau pori-pori batuan di daerah patahan. Masuknya air

tesebut diakibatkan oleh adanya tekanan air disekitar batuan serta gaya gravitasi.

Retakan tersebut terjadi karena adanya akumulasi energi yang diterima oleh

batuan tersebut. Energi tersebut berasal dari arus konveksi yang secara terus-

menerus terjadi di dalam bumi yang mengakibatkan terjadinya gempa-gempa

dengan skala kecil yang terjadi sebelum gempa besar Januari 2009.

Dengan adanya air tanah yang mengisi retakan-retakan pada batuan-batuan

tersebut, mengakibatkan penjalaran gelombang sekunder pada batuan menjadi

terhambat karena gelombang sekunder tidak dapat merambat di fase liquid dengan

mudah, sehingga mengakibatkan perlambatan kecepatan gelombang sekunder (��)

dan menyebabkan bertambahnya nilai �� ⁄ . Semakin sering gempa bumi yang

terjadi, semakin banyak dan besar pula retakan-retakan pada batuan-batuan

tersebut. Akibat bertambah banyak dan besarnya retakan-retakan tersebut

mengakibatkan semakin bertambahnya volume air tanah yang mengisi retakan-

retakan tersebut. Hal ini menyebabkan meningkatnya nilai �� ⁄ dari bulan

September 2008 hingga bulan Januari 2009.

Berdasarkan analisa, bulan Januari 2009 menempati nilai �� ⁄ yang

tertinggi dengan nilai 1,817. Hal ini disebabkan bahwa pada bulan Januari 2009

merupakan batas kritis keelastisan batuan untuk menahan akumulasi energi, dan

73

juga batuan tersebut menyimpan air tanah di dalam retakan-retakan dan pori-pori

dengan volume tertinggi, sebelum batuan tersebut pecah dan mengakibatkan

terjadinya gempa bumi dengan skala magnitude yang besar yang di wilayah

penelitian yaitu pada tanggal 4 Januari 2009. Gempa besar tersebut terjadi karena

batuan-batuan pada daerah penelitian tersebut sudah sampai pada batas akhir

keelastisan untuk menahan akumulasi energi yang tersimpan pada batuan-batuan

tersebut sehingga menyebabkan ketidakstabilan di zona sesar. Akibatnya

menyebabkan sesar patah dan energi yang terakumulasi di batuan tersebut

dikeluarkan dalam bentuk gelombang seismik dan energi panas akibat gesekan

antara batuan.

Terjadinya gempa besar tersebut telah menyebabkan tegangan drop secara

tiba-tiba, hal ini menyebabkan air tanah yang terisi di retakan-retakan tersebut

keluar sehingga memudahkan gelombang sekunder yang berasal dari gelombang

seismik merambat pada batuan. Hal ini menyebabkan menurunnya nilai �� ⁄

setelah gempa besar tersebut terjadi. Selain itu, akibat terjadinya gempa besar

tersebut, sebagian besar energi dilepaskan bersama gempa bumi utama, dan

sisanya lagi dilepaskan bersamaan dengan gempa bumi susulan yang memiliki

skala magnitude lebih kecil dibandingkan dengan gempa bumi utama, dan

akhirnya ketegangan yang dimiliki zona sesar tersebut semakin berkurang dan

berangsur-angsur kembali stabil. Kestabilan sesar tersebut terjadi pada bulan Juni

2009, ketetapan ini berdasarkan nilai �� ⁄ yang dimiliki bulan tersebut,

merupakan nilai �� ⁄ terkecil dengan nilai 1,713 sebelum meningkat kembali

pada bulan Juli dengan nilai �� ⁄ sebesar 1,753.

74

Peningkatan tersebut menunjukan bahwa batuan tersebut sudah mulai

menerima akumulasi energi dari dalam bumi memalui gempa bumi yang terjadi di

wilayah penelitian. Peningkatan ini ternyata mengindikasikan akan terjadi gempa

yang cukup besar diwilayah penelitian. Jika kita melihat gambar 4.3, gambar

tersebut menunjukan bahwa bulan Agustus 2009 menempati nilai �� ⁄ puncak ke

dua setelah nilai �� ⁄ bulan Januari 2009 dengan nilai 1,781.

Berdasarkan pembahasan di atas yang menunjukan dimana bulan (waktu)

yang memiliki nilai �� ⁄ berupa titik puncak atau titik balik atas, merupakan

waktu terjadinya gempa bumi besar seperti halnya yang terjadi di bulan Januari

2009. Hal ini pun terbukti pada tanggal 2 Agustus 2009 terjadi gempa bumi yang

cukup besar di daerah Manokwari dengan skala magnitude 6,4 SR (TJAHJONO,

2010).

Berdasarkan nilai-nilai �� ⁄ yang sudah diketahui diatas, dapat

ditentukan besar perubahan anomali nilai �� ⁄ setiap bulannya sebelum gempa

besar Januari 2009 dan gempa besar Agustus 2009 serta besar perubahan anomali

nilai �� ⁄ sesudah gempa besar Januari 2009 terjadi.

4.2. Menentukan Besar Anomali Nilai Vp/Vs

Dalam menentukan besar perubahan anomali nilai �� ⁄ yang terjadi

setiap bulannya, diperlukan besar nilai �� ⁄ rata-rata sebelum gempa besar dan

sesudah gempa besar terjadi. Untuk menentukan besar nilai �� ⁄ rata-rata, dapat

dilakukan dengan menggunakan diagram wadati. Berikut ini adalah besar nilai

75

�� ⁄ rata-rata sebelum gempa besar Januari 2009. Berdasarkan data penelitian,

analisa dimulai dari bulan September 2008 – Januari 2009.

Gambar 4.4 Diagram wadati bulan September 2008 – Januari 2009

Gambar 4.4 merupakan diagram wadati yang menunjukan besar nilai

�� ⁄ rata-rata sebelum gempa besar Januari 2009 sebesar 1,795. Dengan

membandingkannya dengan besar nilai �� ⁄ bulan September 2008 sampai

dengan bulan Januari 2009 berdasarkan persamaan 3.5, dapat diperoleh besar

anomali yang dimiliki setiap bulan tersebut sebelum gempa besar Januari 2009.

Berikut ini adalah penentuan besar anomali nilai �� ⁄ bulan September

2009:

∆ = ^ − AA 100%

y = 0,795x - 0,932

r = 0,991

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Rata-Rata Sep'08 - Jan'09

76

∆ = 1,762 − 1,7951,795 100%

∆ = −1,83 %

Ket: tanda minus hanya menunjukan bahwa nilai �� ⁄ bulan September 2008

tersebut lebih kecil dibandingkan nilai �� ⁄ rata-rata sebelum gempa

besar Januari 2009.

Gambar 4.5 Perubahan anomali sebelum gempa besar Januari 2009

Gambar 4.5 memperlihatkan terjadi peningkatan anomali nilai �� ⁄

sebelum gempa besar Januari 2009. Peningkatan dimulai sejak awal bulan

September 2008 dengan anomali -1,83% lalu naik secara perlahan setiap bulannya

hingga bulan Januari 2009 dengan anomali 1,226%, dan besar anomali rata-rata

sebelum gempa besar Januari 2009 sebesar 1,023%.

-1,83

-1,003

-0,891

-0,167

1,226

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

Sep'08 Okt'08 Nov'08 Des'08 Jan'09

An

om

ali

(%

)

Anomali Sebelum Gempa Besar Jan'09

77

Setelah mendapatkan besar peningkatan anomali nilai �� ⁄ yang terjadi,

selanjutnya mencari besar penurunan anomali nilai �� ⁄ sesudah gempa besar

Januari 2009. Berdasarkan gambar 4.3, penurunan nilai �� ⁄ terjadi dalam

periode Januari 2009 – Juni 2009. Berikut ini adalah analisa penurunan anomali

nilai �� ⁄ sesudah gempa besar terjadi.

Gambar 4.6 Diagram wadati bulan Januari 2009 – Juni 2009

Gambar 4.6 merupakan diagram wadati yang menunjukan besar nilai

�� ⁄ rata-rata sesudah gempa besar Januari 2009 sebesar 1,798. Selanjutnya

mencari besar anomali nilai �� ⁄ yang dimiliki bulan Januari 2009 – Juni 2009

dengan menggunakan persamaan 3.5.

y = 0,798x - 0,827

r = 0,9860

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Rata-Rata Jan'09 - Jun'09

78

Gambar 4.7 Perubahan anomali sesudah gempa besar Januari 2009

Gambar 4.7 memperlihatkan terjadi penurunan anomali nilai �� ⁄

sesudah gempa besar Januari 2009. Penurunan tersebut dimulai dari bulan Januari

2009 dengan nilai anomali 1,057% hingga Juni 2009 dengan nilai anomali -

4,727% dan besar nilai anomali rata-rata sebesar 1,612%.

Berdasarkan hasil perhitungan anomali nilai �� ⁄ rata-rata sebelum dan

sesudah gempa bumi besar Januari 2009 menghasilkan nilai 1,023% dan 1,612%.

Hal ini menunjukan bahwa akumulasi energi yang berada di batuan sebelum

terjadinya gempa bumi besar hingga terjadinya gempa besar lebih kecil

dibandingkan dengan energi yang dilepaskan ketika gempa besar dan setelah

gempa bumi besar Januari 2009 dengan selisih 0,589%. Jika melihat hukum

kekekalan energi yang menjelaskan bahwa energi yang masuk sebanding dengan

energi yang keluar, peristiwa ini tidak mencerminkan hukum kekekalan energi

tersebut. Dengan kata lain, dapat disimpulkan bahwa tanda-tanda berupa kenaikan

1,0570,667

0 -0,111

-3,115

-4,727-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

Jan'09 Feb'09 Mar'09 Apr'09 Mei'09 Jun'09

An

om

ali

(%

)

Anomali Sesudah Gempa Besar Jan'09

79

nilai �� ⁄ untuk menuju gempa besar Januari 2009 tidak di mulai dari bulan

September 2008, namun sebelum bulan September 2008. Besar energi yang

terakumulasi oleh batuan sebelum bulan September 2008 sebesar 0,589%.

Selanjutnya adalah analisa mengenai peningkatan anomali nilai �� ⁄

sebelum gempa bumi besar Agustus 2009. Berdasarkan data penelitian,

peningkatan nilai �� ⁄ untuk gempa besar Agustus 2009 dimulai dari bulan Juni

2009 – Agustus 2009. Berdasarkan perhitungan dengan menggunakan diagram

wadati, besar nilai �� ⁄ rata-rata sebelum gempa besar ini adalah 1,768. Berikut

ini adalah perhitungan diagram wadati untuk mencari anomali nilai �� ⁄ sebelum

gempa besar Agustus 2009.

Gambar 4.8 Perubahan anomali sebelum gempa besar Agustus 2009

Gambar 4.8 memperlihatkan terjadi peningkatan anomali nilai �� ⁄

sebelum gempa besar Agustus 2009, dimulai dari bulan Juni 2009 dengan anomali

-3,11

-0,848

0,735

-4

-3

-2

-1

0

1

Jun'09 Jul'09 Agu'09

An

om

ali

(%

)

Anomali Sebelum Gempa Besar Agu'09

80

nilai �� ⁄ sebesar -3,11% hingga Agustus 2009 dengan anomali nilai �� ⁄

sebesar 0,735% dan besar anomali nilai �� ⁄ rata-rata sebesar 1,564%.

Perbedaan anomali nilai �� ⁄ rata-rata untuk terjadinya gempa bumi

besar Agustus 2009 yang lebih besar dengan anomali nilai �� ⁄ rata-rata bulan

Januari 2009. Hal ini dapat di indikasikan bahwa batuan yang merupakan sebagai

tempat terjadinya fracture atau hypocenter gempa bumi ketika ke dua bulan

tersebut berbeda tingkat keelastisannya. Untuk batuan bulan Januari 2009

memiliki tingkat keelastisan yang lebih besar dibandingkan dengan batuan bulan

Agustus 2009. Dengan kata lain batuan pada bulan Agustus 2009 lebih rapuh

dibandingkan batuan pada bulan Januari 2009, karena nilai keelastisan

menunjukan nilai kerapuhan batuan ketika merima akumulasi energi atau stress

dari luar. Hal ini dapat disimpulkan bahwa struktur batuan yang terdapat didaerah

penelitian beraneka ragam.

Semakin besar nilai keelastisan batuan, semakin besar pula akumulasi

energi atau stress yang dapat di terima dan disimpan oleh batuan tersebut. Hal ini

berarti, jika batuan tersebut pecah akan menimbulkan gempa bumi dengan skala

besar akibat terlepasnya akumulasi energi yang tersimpan di batuan tersebut.

Namun sebaliknya, jika batuan tersebut rapuh atau memiliki tingkat keelastisan

kecil, batuan tersebut akan sedikit menerima dan menyimpan energi atau stress

dari luar, sehingga jika batuan tersebut pecah, akan menghasilkan gempa bumi

dengan skala yang lebih kecil karena terlepasnya akumulasi energi yang tersimpan

di batuan tersebut.

81

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Kecenderungan nilai �� ⁄ dari bulan September 2008 hingga bulan

Juli 2009 meningkat setiap bulannya. Demikian pula dengan bulan Juni

2009 hingga bulan Agustus 2009. Puncak nilai �� ⁄ terjadi pada bulan

Januari 2009 dan Agustus 2009 yang mempunyai nilai 1,817 dan 1,781.

Dengan terdapatnya puncak nilai �� ⁄ tersebut, menandakan pada

bulan-bulan yang menempati nilai puncak �� ⁄ , terjadi gempa bumi

dengan skala magnitude besar.

2. Besar anomali nilai �� ⁄ rata-rata yang terjadi sebelum gempa besar

Januari 2009 dan Agustus 2009 sebesar 1,023% dan 1,564%, sedangkan

penurunan yang terjadi setelah gempa besar Januari 2009 adalah

1,612%.

3. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa peningkatan nilai �� ⁄ dapat

menjadi salah satu petunjuk awal akan terjadinya gempa bumi dengan

skala besar dengan memperhatikan kenaikan nilai �� ⁄ dalam periode

waktu tertentu.

82

5.2 Saran

1. Daerah Papua Barat merupakan daerah seismik aktif, maka perlu

diwaspadai akan adanya gempa bumi dengan skala magnitude besar

yang terjadi di laut, karena gempa tersebut dapat menimbulkan

terjadinya tsunami, sehingga perlu diadakan sosialisasi dan studi

mengenai masalah mitigasi bencana gempa bumi di daerah Papua Barat

dan sekitarnya oleh pemerintah, sehingga masyarakat siap dalam

menghadapi bencana gempa bumi dan tsunami.

2. Untuk memaksimalkan penggunaan metode nilai �� ⁄ ini sebagai

salah satu petunjuk awal terjadinya gempa bumi besar di suatu wilayah,

perlu dilakukan studi �� ⁄ ini secara terus-menerus, dan mencari nilai

�� ⁄ rata-rata yang dimiliki daerah penelitian dari data historis

kegempaan yang terjadi di daerah penelitian (minimal 10 event gempa

besar), sehingga nilai �� ⁄ rata-rata tersebut dapat dijadikan sebagai

parameter atau acuan untuk peringatan waspada semakin dekatnya

dengan akan terjadinya gempa bumi besar.

3. Dengan demikian perlu dilakukan penelitian mengenai nilai �� ⁄

secara lebih mendalam lagi sebagai langkah awal atau alat bantu dalam

studi prediksi gempa bumi di tempat-tempat lain yang rawan gempa

bumi.

.

83

DAFTAR PUSTAKA

ARIEF, DKK, Laporan gempa bumi Manokwari 4 Januari 2009, BMKG, Jakarta,

2009.

GRAY, CHRIS, A review of two methods of predicting earthquakes,

http://tc.engr.wisc.edu/uer/uer96/author3/index.html, Jakarta, 10 Juni

2010, pukul 15:23 WIB.

GUTTENBERG, B,. RICHTER, C,. F, Frequency of earthquake in California,

Bull Seis Soc. Amerika, 1944.

HAMILTON, W, Tectonics of the Indonesia region, United States Geological

Survey Professional Paper 1078, 1979.

ISMAIL, S, Pendahuluan seismologi. Balai pendidikan dan latihan meteorologi

dan geofisika, BMKG, Jakarta, 1989.

L, DON,. FLORENCE,. FEET,. Discovery in seismology, Dell plubishing, Co,

inc, 2006.

SALEH, MUHAMMAD,. DKK, Gempa bumi, ciri dan cara menganggulanginya,

Gita Nagari, Yogyakarta, 2003.

SAPIE, BENYAMIN, DKK, Geologi fisik, ITB, Bandung, 2006.

SUBARJO, Jurnal meteorologi dan geofisika vol 6 no.3. Studi anomali kecepatan

gelombang P dan gelombang S di Sulawesi Utara, BMKG, Jakarta, 2003.

SULAIMAN, R,. dan GUNAWAN, T,. M,. PASARIBU,. R, Analisa statistik

keaktifan gempa bumi di Indonesia. Prosiding Himpunan Ahli Geofisika

84

Indonesia. Pertemuan Ilmiah Tahunan ke-24, Surabaya, 12-13 Oktober

1999, BMKG, Jakarta, 2009.

THORNE, LAY,. and TERRY, C,. WALLACE, Modern global seismology,

Academic Press United, London, 1995.

TJAHJONO, Diguncang 6,4 SR, bandara Rendani Manokwari masih normal,

http://www.tempointeraktif.com/hg/nusa/2009/08/03/brk,20090803-190417,id.

html, Jakarta, 1 Juni 2010, pukul 5:56 WIB.

85

LAMPIRAN

Lampiran A

Hasil Pengolahan Data Gempa Oktober 2008 – September 2009

Laporan Oktober 2008

Date Stat Ts-Tp Tp-OT

25/10/2008 BAKI 20,6 24,2

SMPI 48,4 59,7

TLE 65,7 80,9

JAY 69,4 85,5

Laporan November 2008


24/11/2008 SWI 28 38,1

BAKI 34,8 46,7

TLE 48,2 79,8

MSAI 62,6 81,3

24/11/2008 SWI 27,5 37,9

TLE 61,2 80,2

MSAI 62,1 81,3

BNDI 62,4 82

24/11/2008 SWI 27,9 35

BAKI 35 43,6

TLE 61 76,6

MSAI 62,3 78,2

Laporan Desember 2008


21/12/2008 FAKI 24,2 38,5

BAKI 45,4 65,2

MSAI 46,7 66,8

BNDI 48,7 69,5

Laporan Januari 2009


03/01/2009 RKPI 20 31

SWI 21,8 28,5

FAKI 30,4 39,3

BAKI 39,5 50,8

03/01/2009 SWI 20,9 27

RKPI 23,7 30,2

FAKI 30,8 39,7

SRPI 45,4 58,4

03/01/2009 RKPI 21,6 28,4

SWI 24 31,5

FAKI 32,8 42,4

BAKI 38,9 50,3

03/01/2009 RKPI 13,9 18,2

SWI 26,1 33,5

FAKI 28,6 36,6

BAKI 32,2 41,3

04/01/2009 RKPI 14,9 19,5

SWI 25 32,2

FAKI 28,1 36,1

BAKI 33,5 42,8

04/01/2009 RKPI 23,6 30,9

SWI 32,4 42

SRPI 40,5 52,2

04/01/2009 SWI 31,9 40,4

FAKI 34,5 44,6

SRPI 35 45,3

04/01/2009 SWI 30 39

FAKI 30,5 39,4

BAKI 31,7 40,3

04/01/2009 RKPI 22,5 29,3

SWI 26,1 34,2

FAKI 35,4 45,9

SRPI 42,5 54,7

04/01/2009 BAKI 30,4 39,4

SWI 31,2 40,4

FAKI 29,7 43

SRPI 33,6 43,7

86

04/01/2009 RKPI 21,1 27,8

SWI 23,7 31

FAKI 31,8 41,3

SRPI 42,7 54,8

04/01/2009 BAKI 28 36,5

SRPI 32,1 41,7

SWI 34,2 44,4

FAKI 35,6 46

04/01/2009 SWI 26,6 34,8

FAKI 32,9 42,5

BAKI 35,9 46,4

SRPI 39,9 51,2

04/01/2009 SWI 28,4 37

FAKI 31 40,3

BAKI 33,3 42,8

SRPI 36,6 47,2

05/01/2009 SWI 26 34,2

FAKI 29,6 38,7

BAKI 35,4 45,8

SRPI 38,7 49,8

05/01/2009 SWI 28,5 36,9

FAKI 32,4 41,8

BAKI 33,6 43,4

SRPI 37,3 48,1

05/01/2009 SWI 25,6 33,6

FAKI 26,6 34,6

SRPI 38,3 49,3

TLE 53,8 68,9

05/01/2009 SWI 26,4 34,6

FAKI 30,6 39,6

BAKI 35,1 45,5

SRPI 38,5 49,7

06/01/2009 FAKI 28,2 36,9

SWI 29,6 38,5

BAKI 31,8 41,1

SRPI 34,5 44,3

06/01/2009 FAKI 28,5 37,2

SWI 29,9 38,9

BAKI 31,6 40,9

SRPI 34,1 44,1

06/01/2009 RKPI 21,8 28,9

SWI 23,7 30,9

FAKI 32,8 42,3

SRPI 43,3 55,6

06/01/2009 SWI 24,5 32,2

FAKI 32,4 41,8

BAKI 38 49,2

SRPI 41,8 53,8

06/01/2009 SWI 23,3 30,5

FAKI 27,1 35,5

BAKI 38,2 49,2

SRPI 41 52,7

06/01/2009 SWI 27,5 35,9

FAKI 30,5 39,7

BAKI 34 44,2

SRPI 37,5 48,3

06/01/2009 SWI 28,3 36,9

FAKI 30,7 39,7

SRPI 36,5 47,3

TLE 57,2 73,4

07/01/2009 SWI 26 34,1

FAKI 30 39

BAKI 35,5 46,1

SRPI 38,9 50,2

07/01/2009 SWI 19,4 26

RKPI 23,5 30,9

FAKI 29,7 38,7

SRPI 45,6 58,9

07/01/2009 RKPI 19,9 26,3

SWI 25,3 33,1

FAKI 32,6 42,1

BAKI 37,3 48,1

07/01/2009 RKPI 20,5 27

SWI 20,7 27,2

FAKI 25,6 33,8

SRPI 43,4 55,6

07/01/2009 FAKI 24,7 32,4

RKPI 30,1 39

MSAI 44,5 57,3

BNDI 47,4 60,7

07/01/2009 RKPI 16,7 21,7

SWI 23,5 30,4

FAKI 28,7 36,8

BAKI 35,1 44,7

08/01/2009 RKPI 19,2 25,4

SWI 24,5 31,7

FAKI 30,6 39,6

BAKI 37,7 48,5

08/01/2009 SWI 27 35,2

FAKI 30,5 39,6

BAKI 34,6 44,9

SRPI 38,1 49

09/01/2009 BAKI 29,8 39,3

SWI 32,1 40,5

FAKI 31,9 41,2

SRPI 33,7 42,6

09/01/2009 BAKI 29,4 38,4

SWI 32,7 42,2

SRPI 33,4 43,4

FAKI 34,3 44,6

10/01/2009 SWI 22,3 29,3

RKPI 22,3 29,4

FAKI 31,6 41

BAKI 40,4 52

11/01/2009 RKPI 20,6 27,1

SWI 30,5 39,5

FAKI 37,7 48,4

SRPI 39,1 50,3

11/01/2009 FAKI 30,7 39,7

BAKI 31,1 40,4

87

TLE 56,5 72,1

11/01/2009 SWI 18,6 24,1

FAKI 19,9 25,9

RKPI 22,2 28,4

SRPI 44,1 56,3

12/01/2009 RKPI 18,6 24,9

SWI 27,4 35,7

FAKI 33,4 43,4

BAKI 35,4 45,8

13/01/2009 RKPI 13,6 20,3

SWI 29,8 38,9

BAKI 32 41,6

FAKI 32,6 42,2

14/01/2009 RKPI 16 20,9

FAKI 21,3 27,5

SWI 21,7 28,1

BAKI 37,1 47,2

14/01/2009 RKPI 21,9 29,2

SWI 25,1 33,1

FAKI 33,7 43,7

BAKI 39,3 50,8

14/01/2009 SWI 19,1 25,7

RKPI 26,6 34,8

FAKI 33,1 42,7

SRPI 48,4 62

15/01/2009 RKPI 18,9 24,7

SWI 23,7 30,9

FAKI 29 37,4

BAKI 37,9 48,8

15/01/2009 SWI 21,2 28

RKPI 23,8 31,3

FAKI 32,1 41,6

BAKI 41,8 53,8

15/01/2009 RKPI 21,5 28,2

SWI 21,9 28,7

FAKI 30,7 39,6

BAKI 39,8 51,2

16/01/2009 RKPI 25,8 32,9

SWI 36,3 45,9

SRPI 38,7 49,2

FAKI 40,7 51,6

17/01/2009 RKPI 22,2 29,2

SWI 22,7 29,9

FAKI 32 41,5

SRPI 43,8 56,3

MSAI 60,9 75,6

TLE 61,8 80,4

18/01/2009 SWI 16,5 22,8

RKPI 27,6 36,1

FAKI 31,8 41,3

SRPI 49,7 63,9

18/01/2009 RKPI 18 24

SWI 22,8 29,9

FAKI 22,7 29,9

BAKI 39,2 50,5

19/01/2009 SWI 8,9 15,4

FAKI 30,3 39,4

RKPI 31,8 41,3

MSAI 48,1 61,8

19/01/2009 FAKI 28,5 37,1

RKPI 31,9 41,4

MSAI 46,2 59,3

20/01/2009 RKPI 21,8 28,2

SWI 23 29,6

FAKI 33,4 42,6

BAKI 38,3 48,6

TLE 63 79,1

20/01/2009 RKPI 15 19,6

SWI 24,9 32,1

FAKI 28,6 36,6

BAKI 33,5 42,8

TLE 54,6 72

MSAI 57,4 75,2

LBMI 66 82

21/01/2009 SWI 22,1 29

RKPI 22,2 29,3

FAKI 31,1 40,6

BAKI 40,5 52,1

21/01/2009 RKPI 20,9 27,5

SWI 21,1 27,8

FAKI 27,8 36,3

SRPI 43,4 55,8

22/01/2009 RKPI 20 25,9

SWI 20,6 26,7

FAKI 29,1 37,3

BAKI 38,4 48,9

MSAI 57 69,7

TLE 59,8 73,8

AAI 64,2 80,1

24/01/2009 RKPI 19,7 25,8

SWI 21,9 28,5

FAKI 28,9 37,4

BAKI 38,5 49,5

24/01/2009 SWI 22,1 29

RKPI 23 30,3

FAKI 32,1 41,7

SRPI 44,6 57,4

26/01/2009 RKPI 18,8 25

SWI 23,6 30,8

FAKI 28,7 37,5

BAKI 38 49

31/01/2009 RKPI 16 21,5

SWI 27,7 35,9

FAKI 31 40,2

BAKI 34 44,3

31/01/2009 RKPI 22,2 28,7

SWI 24,6 32,3

FAKI 33,7 43,6

SRPI 42,8 55,1

88

Laporan Febuari 2009


01/02/2009 SWI 13,6 19,7

RKPI 27,1 34,7

FAKI 27,9 36

SRPI 49,4 63,5

03/02/2009 SWI 14,8 21,7

RKPI 25,9 33,8

FAKI 27,2 35,7

SRPI 48,7 62,4

06/02/2009 RKPI 17,3 23,5

SWI 24,2 31,7

FAKI 28,4 36,7

BAKI 37,2 47,6

07/02/2009 SWI 21,1 27,3

RKPI 22,6 29,4

FAKI 29,5 38,2

BAKI 41,6 53,3

08/02/2009 RKPI 17,7 23,8

SWI 26,8 34,3

FAKI 31,4 41,1

BAKI 35,4 46

09/02/2009 SWI 10,9 17,4

RKPI 29,9 38,7

FAKI 30,2 39,4

BAKI 49,2 63,2

10/02/2009 RKPI 16 22,3

SWI 26,1 34,4

FAKI 30 39,1

BAKI 35,2 45,6

11/02/2009 RKPI 18,8 24,8

SWI 25,6 33,5

FAKI 31,4 40,9

BAKI 36,5 47,2

12/02/2009 RKPI 15,4 21,2

SWI 31,2 40,5

BAKI 31,3 40,6

FAKI 34,7 44,9

12/02/2009 SWI 33,2 43,2

RKPI 37,1 47,8

FAKI 49,8 64,1

SRPI 54 68,8

13/02/2009 RKPI 18,9 25,1

SWI 25,1 33,1

FAKI 31,4 40,8

BAKI 36,5 47,7

15/02/2009 SWI 47 30,1

RKPI 26,4 33,8

FAKI 27 34,7

BAKI 45,9 58,4

16/02/2009 SWI 14,9 20,4

RKPI 28,4 37

FAKI 31,4 40,4

SRPI 50,5 65

17/02/2009 RKPI 20,9 26,8

SWI 20,9 27,1

FAKI 29,9 38,4

BAKI 38,7 49,2

BANI 57,4 73,5

TLE 58,8 74,6

LBMI 61,8 77,7

19/02/2009 SWI 7,8 10,4

FAKI 32,3 41,5

RKPI 36,2 46,4

MSAI 44,5 57,3

20/02/2009 SWI 21,2 27,6

RKPI 21,1 28

FAKI 28,3 37

BAKI 40,4 52,2

TLE 59,4 75,9

NLAI 74,5 92,5

21/02/2009 SWI 19,1 24,7

RKPI 22,8 29

FAKI 30,3 38,7

BAKI 40,9 51,9

MSAI 58,6 70

21/02/2009 SWI 21,2 27,2

RKPI 23 30,2

FAKI 31 40,1

BAKI 41,8 53,5

MSAI 58,9 72,2

BANI 56,8 73,4

TLE 62,5 77,4

22/02/2009 RKPI 17,8 24,3

SWI 22 28,7

FAKI 27,7 35,6

BAKI 37,4 47,9

MSAI 57,5 71,6

BANI 58 71,7

TLE 58,1 71,4

AAII 64,8 82,1

AAI 64,5 82,1

23/02/2009 RKPI 20,1 26,6

SWI 22,8 30,1

FAKI 31,2 40,3

BAKI 38 48,7

23/02/2009 RKPI 15,1 19,9

SWI 24,1 30,9

FAKI 27,4 35,4

BAKI 34,2 43,7

28/02/2009 RKPI 18,8 24,6

SWI 21,9 28,5

FAKI 28,9 37,3

BAKI 37,5 47,8

MSAI 54,7 73,8

BANI 59,6 72,9

TLE 58,7 74,5

AAI 63,2 83,2

89

Laporan Maret 2009


02/03/2009 RKPI 16,7 22

SWI 23,2 30

FAKI 28 36,1

BAKI 35,3 45

TLE 55,9 72

03/03/2009 SWI 19,8 25,6

RKPI 22,5 28,8

FAKI 29,4 37,3

SRPI 43,9 55,7

TLE 59,9 72,2

LBMI 59,8 75,4

AAI 63,3 80,1

08/03/2009 RKPI 16,8 22,3

SWI 27 34,5

FAKI 30,7 39,3

BAKI 33,6 42,5

09/03/2009 RKPI 22,4 29

SWI 23,6 30,9

FAKI 32,4 42,6

BAKI 39,9 51

TLE 61 79,1

13/03/2009 RKPI 19,9 26,1

SWI 20,1 26,5

FAKI 27,7 36,1

BAKI 39 50,1

BANI 56,5 69,4

TLE 62,2 71,2

13/03/2009 RKPI 19,4 25,5

SWI 21,3 27,3

FAKI 29,3 37,3

BAKI 37,8 48,7

14/03/2009 FAKI 17,6 22,5

SWI 18,9 24,6

RKPI 21,7 28,4

SRPI 43,9 56,2

14/03/2009 RKPI 15,6 20,4

SWI 25,2 32,2

FAKI 29,7 37,6

BAKI 33,5 43

TLE 55,2 73,1

17/03/2009 RKPI 17,9 23,4

SWI 24,9 32,4

FAKI 29,4 38,2

BAKI 36,2 47,3

TLE 57,5 73,8

MSAI 58,1 75,8

18/03/2009 RKPI 17 23,7

SWI 25,6 32,9

FAKI 29,8 38,6

BAKI 36,5 46,9

18/03/1009 SWI 3,9 5,5

FAKI 32,6 44,6

RKPI 39,3 53,7

MSAI 51 70,3

AAII 58,4 66,7

AAI 58,2 67,3

18/03/2009 SWI 2,7 3,9

FAKI 30,1 41,8

RKPI 39,3 54

MSAI 48,6 66,8

19/03/2009 RKPI 15,8 20,2

SWI 23,8 30,4

FAKI 26,9 34,7

BAKI 34,8 44,3

21/03/2009 RKPI 18,4 25,9

SWI 25,4 34,8

FAKI 31,5 42,1

BAKI 36,7 48,1

TLE 61,6 78,3

22/03/2009 SWI 20,7 26,8

RKPI 21,4 28,4

FAKI 27,3 36,6

BAKI 41,4 52,8

22/03/2009 SWI 13,4 18,7

RKPI 28,2 37

FAKI 29,7 38,9

BAKI 47,2 61,3

22/03/2009 SWI 22,9 29,9

RKPI 24,6 31,7

FAKI 34,2 44,4

SRPI 45,3 58,3

22/03/2009 SWI 12,7 17,4

RKPI 28,4 36,9

FAKI 28,7 37,5

BAKI 48,7 61,5

22/03/2009 SWI 11,9 16,5

RKPI 29,3 38,4

FAKI 29,7 38,5

MSAI 50 64,2

24/03/2009 SWI 2 2,5

FAKI 29,1 37,6

RKPI 36,2 46,6

MSAI 42,2 54,3

AAII 50,8 65,4

AAI 50,8 65,5

24/03/2009 SWI 19,5 25,5

RKPI 23,2 31,1

FAKI 29,3 38,2

BAKI 42,6 54,8

24/03/2009 SWI 19,4 26

RKPI 25,1 33,3

FAKI 32,1 41,3

SRPI 47,5 60,4

25/03/2009 RKPI 20,2 26,7

SWI 26,1 34

FAKI 33,2 43

90

BAKI 37,2 48

MSAI 61,9 77,8

BANI 62,2 78,6

AAI 71,2 88,7

Laporan April 2009


02/04/2009 RKPI 14,8 22

SWI 26,6 34,3

FAKI 29,9 38,6

BAKI 35,2 45,3

04/04/2009 RKPI 16,2 21,4

SWI 22,7 29,4

FAKI 26,7 34,6

BAKI 35,3 45,4

NLAI 72,7 93,4

09/04/2009 RKPI 19,9 26,1

SWI 21,7 27,9

FAKI 26,7 34,6

SRPI 42,9 54,7

17/04/2009 RKPI 16 25,5

SWI 21 25,5

FAKI 28,8 36,9

BAKI 38,3 49

24/04/2009 SWI 20,1 27

RKPI 23 30,1

FAKI 30,1 40

SRPI 45,4 58,2

TLE 60,3 77,1

29/04/2009 RKPI 12 15,7

FAKI 25,7 32,7

SWI 27 34,7

SRPI 34,2 41,7

BAKI 32,2 39,5

Laporan Mei 2009


01/05/2009 SWI 21,5 24,4

RKPI 25,4 31,6

FAKI 34,3 40,7

MSAI 54,9 73,4

TLE 59,9 78,7

02/05/2009 SWI 22,3 26,6

RKPI 22 28,9

FAKI 32 42

LBMI 60,9 78,8

03/05/2009 SWI 23,3 27,8

RKPI 25,2 27,4

FAKI 32,6 41,6

09/05/2009 SWI 20,2 22,8

FAKI 34 40,8

AAII 64,2 81,5

09/05/2009 SWI 20,2 20,9

RKPI 25,9 32,5

FAKI 28,6 39

23/05/2009 RKPI 21 21,9

SWI 26,7 26,2

LBMI 64,8 80,8

AAII 64,4 81,9

TNTI 66,7 85,4

23/05/2009 RKPI 19,4 24

SWI 25 27,3

FAKI 29,1 35,4

27/05/2009 RKPI 9,2 12,7

FAKI 24,9 33,2

BAKI 30,7 38,2

Laporan Juni 2009


03/06/2009 RKPI 17,9 18,1

SRPI 25,9 28,8

FAKI 30 32,7

WAMI 56,1 72,4

12/06/2009 SWI 24,3 26,5

BAKI 38,4 48,2

MSAI 60 73,7

27/06/2009 RKPI 20,1 19,4

FAKI 29,5 33,5

BAKI 31,5 41,9

Laporan Juli 2009


07/07/2009 FAKI 32,9 40,7

BAKI 43 51,9

AAII 64 83,1

23/07/2009 RKPI 18,7 20,9

FAKI 31,9 40,4

BAKI 35 43,6

26/07/2009 SWI 10,5 12

FAKI 28,5 36,6

BANI 30 40,1

91

Laporan Agustus 2009


02/08/2009 RKPI 22,4 23

SWI 24,9 24,6

FAKI 31,2 36,6

BAKI 40,3 44,9

MSAI 59,6 71,7

BANI 62 73,1

LBMI 63,1 77

AAII 68 81,5

AAI 68 81,6

TNTI 70 86,2

NLAI 73,9 91,7

04/08/2009 SWI 19 16

FAKI 30,8 38,1

AAII 45 53,1

09/08/2009 SWI 18,8 17,3

RKPI 31,2 37

FAKI 31,3 40,1

10/08/2009 RKPI 18,7 18,7

SWI 26,9 29,6

FAKI 28,5 34,9

19/08/2009 RKPI 18,8 24,2

SWI 27,5 30,8

BAKI 40,2 46,2

20/08/2009 RKPI 20,7 25,1

SWI 26 30,5

FAKI 31,8 40,4

Laporan September 2009


04/09/2009 SRPI 4,4 6,1

BAKI 9,7 12,2

RKPI 29,8 38,4

05/09/2009 RKPI 18,3 19,2

SWI 26,6 31,6

FAKI 28,3 36,9

07/09/2009 RKPI 19,6 21,5

SWI 23,5 29,2

FAKI 28,6 34,9

TLE 59 71,9

BANI 57,4 72,4

LBMI 62,6 83,9

AAI 67,7 82,9

AAII 65 83,1

29/09/2009 BAKI 23,3 29,8

SRPI 27,3 32,3

FAKI 37,5 45,8

SWI 37,4 48

92

Lampiran B

Diagram Wadati

y = 0,777x + 1,193

r = 0,999

0

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Bulan Oktober 2008

y = 0,779x - 0,652

r = 0,993

0

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Bulan November 2008

93

y = 0,792x - 6,305

r = 10

10

20

30

40

50

60

0 20 40 60 80

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Bulan Desember 2008

y = 0,810x - 1,464

r = 0,997

0

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Bulan Febuari 2009

y = 0,798x - 1,052

r = 0,984

0

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Bulan Maret 2009

94

y = 0,796x - 0,879

r = 0,9940

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Bulan April 2009

y = 0,742x + 2,723

r = 0,988

0

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Bulan Mei 2009

y = 0,713x + 5,187

r = 0,9870

20

40

60

80

0 20 40 60 80

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Bulan Juni 2009

95

y = 0,753x + 1,820

r = 0,9930

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Bulan Juli 2009

y = 0,781x + 3,128

r = 0,990

0

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Bulan Agustus 2009

y = 0,773x + 1,268

r = 0,993

0

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Bulan September 2009

96

y = 0,768x + 3,031

r = 0,9860

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100

Ts-

Tp

Tp-OT

Vp/Vs Rata-Rata Jun'09 - Agu'09

97

Lampiran C

Stasiun-Stasiun Gempa Bumi di Indonesia

�� BMKG – INDONESIA (LIBRA)

No Kode Deskripsi Stasiun Lintang Bujur Elevasi

1 IA_AAI Ambon -3.6872 128.1943 171.0

2 IA_ABJI Asem Bagus Java -7.7957 114.2342 141

3 IA_APSI Ampana Sulawesi -0.9109 121.6487 139

4 IA_BASI Baing Sumba -10.219 120.5777 80.84

5 IA_BATI Kupang Timor -10.206 123.6630 339.0

6 IA_BBKI Banjar Baru Kalimantan -3.4625 114.8411 112.0

7 IA_BBSI Bau BauButon -5.4885 122.5695 97.0

8 IA_BKSI Bulukumba Sulawesi -5.3219 120.1224 0.0

9 IA_BLJI Banyuglugur Java -7.7455 113.5946 251

10 IA_BLSI Bandar Lampung Sumatra -5.3676 105.2451 152.0

11 IA_BMNI Bima Sumbawa -8.5400 118.6926 52.0

12 IA_BNSI Bone Sulawesi -4.4006 120.1065 244

13 IA_BSSI Benteng P.Selayar -6.1428 120.4904 114.30

14 IA_BWJI Bawean -5.8512 112.6578 56.0

15 IA_BYJI Banyu Wangi Java -8.214 114.3557 99.5

16 IA_CBJI Citeko Java -6.6981 106.9350 1014.0

17 IA_CGJI Cigeulis Java -6.6135 105.6929 182

18 IA_CLJI Cilacap Java -7.7187 109.0150 50.0

19 IA_CNJI Cibinong Java -7.3090 107.1297 586

20 IA_DBJI Dramaga Java -6.5538 106.7497 212.0

21 IA_DNP Denpasar Bali -8.6774 115.2097 58.0

22 IA_DSRI Dabo Singkep -0.4793 104.5778 64.0

23 IA_EDFI Ende Flores -8.7497 121.6903 914.340

24 IA_EGSI Enggano Bengkulu -5.3526 102.2767 35.73

25 IA_GLMI Galela Maluku 1.8381 127.7879 130.21

26 IA_GMJI Gumukmas Java -8.2733 113.4441 79

27 IA_GRJI Gresik Java -6.9145 112.4793 85

28 IA_JAY Jayapura Irian Jaya -2.5145 140.7043 460.0

29 IA_JCJI Jatiwangi Java -6.7344 108.2630 74.0

30 IA_KASI Kota Agung Sumatra -5.5236 104.4960 43

31 IA_KCSI Kotacane Aceh 3.5220 97.7715 204.749

32 IA_KKSI Kolaka Sulawesi -4.1718 121.6513 89.03

33 IA_KLI Kotabumi Sumatra -4.8363 104.8705 32.0

98

34 IA_KMMI Kalianget Java -7.0412 113.9157 43.0

35 IA_KMPI Kaimana Papua -3.6616 133.7044 90.04

36 IA_KMSI Kotamubagu Sulawesi 0.5745 123.9806 227

37 IA_KPJI Karang Pucung Java -7.3332 108.9312 456

38 IA_KRAI Karang Ratu Ambon -3.3184 128.3950 124.5

39 IA_KRJI Kerinci Sumatra -2.0912 101.4619 803.0

40 IA_KRK Karangkates Java -8.1522 112.4506 331.0

41 IA_LASI Langsa Aceh 4.4572 97.9704 4.3

42 IA_LBMI Labuha Bacan -0.6379 127.5008 118.0

43 IA_LHSI Lahat Sumatra -3.8267 103.5233 189

44 IA_LWLI Liwa Sumatra -5.0175 104.0589 935.0

45 IA_MASI Muara Aman Bengkulu -3.1415 102.2396 384.50

46 IA_MBSI MBSI -3.7611 102.2714 27.0

47 IA_MDSI Muara Dua Sumatra -4.4860 104.1783 132

48 IA_MJSI Majene Sulawesi -3.5008 118.9149 306.00

49 IA_MKBI Muko-Muko Bengkulu -2.4474 101.2396 48.21

50 IA_MLSI Meulaboh Aceh 4.2668 96.4040 96.94

51 IA_MMPI Merauke Irian Jaya -8.5182 140.4141 94.0

52 IA_MPSI Mapaga Sulawesi 0.3373 119.898 164

53 IA_MRSI Marisa Sulawesi 0.4770 121.9405 95

54 IA_MSAI Masohi Seram -3.3462 128.9285 76.0

55 IA_MSSI Masamba Sulawesi -2.5547 120.3241 116.0

56 IA_MTKI Muara Teweh Kalimantan -0.9418 114.8959 114.896

57 IA_MTNI Mataram Plombok -8.6360 116.1707 106.0

58 IA_NBBI Rangdo Negare Bali -8.4597 114.9420 300.74

59 IA_NGJI Ngawi Java -7.3675 111.4612 137

60 IA_NLAI Namlea Ambon -3.2390 127.0998 97

61 IA_PBKI Pangkalan Bun Kalimantan -2.7047 111.6697 78.0

62 IA_PBSI Pulau Batu Sumatra -0.0547 98.2800 22

63 IA_PCJI Pacitan Java -8.1947 111.1771 693

64 IA_PDSI Padang Sumatra -0.9118 100.4618 270.0

65 IA_PLKI Palangkaraya Kalimantan -2.2261 113.9453 69.0

66 IA_PPBI Pangkal Pinang Bangka -2.1615 106.1364 66.0

67 IA_PPSI Pulau Pagai Sumatra -2.7664 100.0097 11

68 IA_PWJI Pagerwojo Java -8.0219 111.8042 213

69 IA_RBSI Rajabasa Sumatra -5.8444 105.7421 219

70 IA_RGRI Rengat Sumatra -0.3491 102.3338 37.0

71 IA_RKPI Ransiki Papua -1.5107 134.1773 106.20

72 IA_RPSI Rantau Parapat Sumatra 2.6951 98.9239 1062

73 IA_SBJI Serang Java -6.1117 106.1318 64.0

74 IA_SBSI Sibolga Sumatra 1.3988 99.4309 288.0

75 IA_SGKI Sangata Kalimantan -0.5302 117.6043 178.94

99

76 IA_SGSI Sangihe 3.6860 125.5286 106.0

77 IA_SISI Saibi Sumatra -1.3264 99.0895 30

78 IA_SKJI Sukabumi Java -7.0053 106.5630 99.0

79 IA_SKSI Soroako Sulawesi -2.5283 121.3345 602.30

80 IA_SLSI Sarolangun Jambi -2.3924 102.5927 76.83

81 IA_SMKI Samarinda Kalimantan -0.4462 117.2086 102.0

82 IA_SMPI Sarmi Irian Jaya -1.9811 138.7105 106

83 IA_SNSI Sinabang Aceh 2.4089 96.3267 14.48

84 IA_SPSI Sidrap Sulawesi -3.9646 119.7691 142

85 IA_SRBI Singaraja Bali -8.0848 115.2126 98

86 IA_SRPI Serui Papua -1.8700 136.2400 87.91

87 IA_STKI Sintang Kalimantan 0.0656 111.4771 82.0

88 IA_SWI Sorong Irian Jaya -0.8630 131.2598 0.0

89 IA_SWJI Sawahan Java -7.7349 111.7669 723.0

90 IA_TBJI Tambak Boyo Java -6.8179 111.8481 44

91 IA_TGJI Tegal Java -6.8680 109.1211 41.0

92 IA_TNG Tangerang Java -6.1720 106.6469 42.0

93 IA_TPRI Tanjung Pinang Sumatra 0.9184 104.5263 38.0

94 IA_TRSI Tarutung Sumatra 2.0255 98.9594 985.0

95 IA_TSI Tuntungan Sumatra 3.5012 98.5645 72.0

96 IA_TTSI Tana Toraja Sulawesi -3.0451 119.8189 941

97 IA_TWSI Taliwang Sumbawa -8.7381 116.8821 86.60

98 IA_UWJI Ujung Watu Jawa -6.4191 110.9474 61.52

99 IA_WBSI Waikabubak Sumba -9.6411 119.3911 456.67

100 IA_WOJI Wonogiri Jawa -7.8372 110.9236 183.62

101 IA_CMJI Cimerak Java -7.7838 108.4485 81

102 IA_KBKI Kotabaru Kalimantan -3.2995 116.1667 58

103 IA_MNSI Mandailing Natal Sumatra 0.7955 99.5796 295

104 IA_SDSI Sungai Dareh Sumatra -0.9325 101.4280 200

�� JISNET – JEPANG


105 IA_BAKI Biak -1.1915 136.1070 89.0

106 IA_BJI Banjarnegara Java -7.3329 109.7096 629.0

107 IA_BSI Banda Aceh Sumatra 5.4964 95.2961 192.0

108 IA_KDI Kendari Sulawesi -3.9574 122.6193 55.0

109 IA_KHK Kahang-Kahang Bali -8.3640 115.6096 220.0

110 IA_KSI Kepahiang Sumatra -3.6517 102.5929 539.0

111 IA_LEM Lembang Java -6.8266 107.6176 1293.0

112 IA_MNI Manado Sulawesi 1.44397 124.8399 191.0

113 IA_PCI Palu Sulawesi -0.9054 119.8366 150.0

114 IA_PPI Padangpanjang Sumatra -0.4568 100.3970 0.0

100

115 IA_TARA Tarakan Kalimantan 3.32712 117.5704 95.0

116 IA_TLE Tual Kai -5.6373 132.7373 113.0

117 IA_TPI Tanjung Pandang Belitung -2.7563 107.6535 25.0

118 IA_WAMI Wamena Irian Jaya -4.0959 138.9500 1673.0

119 IA_WSI Waingapu Sumba -9.6689 120.2977 48.0

�� GFZ – JERMAN


120 IA_BDNI Bandaneira -4.5224 129.9045 16.0

121 IA_BKB Balikpapan Kalimantan -1.1073 116.9048 110.0

122 IA_BKNI Bangkinang Sumatra 0.3262 101.0396 65.0

123 IA_CISI Cisomped Java -7.5557 107.8153 544.0

124 IA_FAKI Fakfak -2.9192 132.2650 0.0

125 IA_BDNI Genyem -2.5927 140.1680 58.0

126 IA_GSI Gunungsitoli Nias 1.3039 97.5755 107.0

127 IA_JAGI Jajag Java -8.4703 114.1520 171.0

128 IA_LHMI Lhokseumave Sumatra 5.2288 96.9472 3.0

129 IA_LUWI Luwuk Sulawesi -1.0418 122.7717 6.0

130 IA_MMRI Maumere Flores -8.6357 122.2376 137.0

131 IA_MNAI Manna Sumatra -4.3605 102.9557 154.0

132 IA_PMBI Palembang Sumatra -2.9024 104.6993 25.0

133 IA_SAUI Saumlaki -7.834 131.299 0.0

134 IA_SANI Sanana -2.0497 125.9880 24.0

135 IA_SMRI Semarang Java -7.0492 110.44067 203.0

136 IA_SOEI Soe -9.7553 124.2672 0.0

137 IA_TNTI Ternate 0.7718 127.3667 43.0

138 IA_TOLI Tolitoli Sulawesi 1.1214 120.7944 86.0

139 IA_UGM Wanagama -7.9125 110.5231 350.0

�� CEA – CHINA


140 IA_AAII Ambon -3.6871 128.1940 160.0

141 IA_GTOI Gorontalo 0.76 122.8700 301.0

142 IA_IGBI Ingas -8.8181 115.1456 248.0

143 IA_KLSI Kotabumi -4.6871 104.7320 88.0

144 IA_LBFI Labuhan Bajo -8.4835 119.8921 123.0

145 IA_MMSI Mamuju -2.6892 118.9090 221.0

146 IA_MWPI Manokwari -0.93 134.0431 70.0

147 IA_TNGI Tangerang -6.1720 106.6470 75.0

148 IA_TPTI Tapaktuan 3.2617 97.1773 9.0

149 IA_YOGI Yogyakarta -7.8170 110.2950 171.0

150 IA_JMBI Jambi -1.6335 103.6417 50.0

101

�� CTBTO – AUSTRIA


151 IA_BATI Kupang, NTT -10.207 123.6633

152 IA_PSI Prapat 2.8010 98.9240 1051.0

153 IA_LEM Lembang -6.8266 107.6176

154 IA_KAPI Kappang, Sulawesi -5.0142 119.7520

102

Lampiran D

Peta Seismisitas Daerah Penelitian September’08 – September’09

penentuan anomali perubahan kecepatan...

Documents