Relokasi Gempa dengan Metode Double

Difference untuk Merelokasi Mainshock

dan Aftershock pada Kasus Gempa Mentawai

Dian Kusumawati1106050840

BMKG menerapkan Single Event Determination untuk menentukan posisi hiposentrum gempabumi.

Metode SED kurang dapat menentukan posisi akurat dari gempa, sebab menggunakan model kecepatan 1D.

Perlu dilakukan relokasi gempa dengan metode lain untuk menentukan posisi gempa yang lebih akurat.

Diantaranya ada dua metode: MJHD dan Double Difference

Latar belakang

m=(x,y,z,t)d=A(m)

Kesalahan perhitungan hiposentrum gempa dapat terjadi akibat:

medium nonhomogen bentuk geometri sumber, fase gelombang, ketepatan pembacaan arrival-time informasi mengenai struktur kerak bumi

Diperlukan perhitungan ulang lokasi gempa

Gempa Lawton, Oklahoma8 Febuari 2002 magnitudo 3.8

model data

model data

Forward modeling

Inverse modeling

m=(x,y,z,t)d=A(m)

Double Difference (Waldhauser dan Ellsworth, 2000)

Ilustrasi algoritma double difference

Jika jarak persebaran hiposenter antara dua gempa sangat kecil dibandingkan jarak hiposenter-stasiun, maka raypath antara kedua gempa dapat dianggap mendekati sama.

Selisih travel time antara kedua gempa yang terekam pada satu stasiun yang sama dapat dianggap sebagai fungsi jarak antara kedua hiposenter.

Dimulai dengan menghitung waktu tiba dari titik hiposenter ke stasiun pengamat.

Menghitung residu waktu tempuh antara dua gempa

Algoritma Double Difference

Jika slowness tidak konstan akibat hubungan waktu tempuh dengan lokasi gempa tidak linier maka, dilinearkan dengan ekspansi Taylor

Disederhanakan menjadi:

Diubah ke dalam matriks

d=G m

Ukuran [G] : M x 4NM jumlah observasi N jumlah gempa bumi

W faktor pembobot

SVD (single valued decomposition untuk data <100

LSQR (conjugate gradient least square)Untuk data yang besar

Studi kasus: Gempabumi Mentawai, 25 Oktober 2010, adalah tipe gempabumi dengan patahan naik (reverse fault)

Termasuk sebagai gempabumi tsunami

Termasuk sebagai gempabumi slow earthquake (Putri, 2012)

Gempabumi yang direlokasi merupakan gempabumi utama dengan gempa susulan selama 12 hari, berjumlah 121 data.

Putri (2012) telah merelokasi Gempabumi Mentawai dengan metode MJHD dan mendapatkan bidang patahan pada gempabumi Mentawai

Penelitian sebelumnya

Panjang dan lebar patahan Gempabumi Metawai (Putri, 2012)

Budiati (2013) telah merelokasi sejumlah gempa di sesar Koro, Sulawesi.

Data dari BMKG diolah dengan relokasi metode MJHD, output dari metode MJHD direlokasi dengan metode Double Difference.

Data dari BMKG yang digunakan 956 gempa main shock di Sulawesi (April 2009-Desember 2012).

Hasil menunjukan adanya pergeseran gempa yang cukup signifikan, baik setelah direlokasi dengan MJHD maupun DD

Hasil Relokasi dengan kedua metode dapat mengelompokkan gempa sehingga menunjukkan tiga zona seismisitas tinggi

Penelitian sebelumnya

Pesebaran gempabumi di Sesar Koro Sulawesi

Merelokasi gempabumi mainshock dan aftershock dari gempa Mentawai dengan metode Double Difference

Membandingkan hasil relokasi untuk gempa cluster besar dengan gempa event sedikit (pada kasus ini)

Tujuan

Metode Penelitian Menggunakan program HypoDD (Waldhauser and

Elsworth) dan model kecepatan 1D IASPI

Merelokasi hasil Putri (2012) dengan Double Difference.

Hasil dari relokasi Putri (2012): didapatkan 30 gempa yang memenuhi syarat relokasi MJHD.

Pada solusi inversi Double Difference menggunakan solusi SVD (single valued decomposition) untuk gempa dengan jumlah event <100 (Dosso, et all 2012)

Relokasi MJHD dari Gempabumi

Mentawai (Putri,2012)

Relokasi Double Difference

Pemetaan dan Penarikan

Kesimpulan

Dalam program Double Difference, dimasukan beberapa parameter untuk perhitungan.

Parameter ini dapat mengurangi jumlah gempa yang memenuh syarat untuk direlokasi.

Persebaran gempa mempengaruhi memenuhi syarat atau tidaknya.

(-)

Jadwal Penelitian

no Kegiatan

Jadwal Pelaksanaan

Jul-14 Ags-14 Sep-14 Okt-14 Nov-14 Des-14 Jan-15 Feb-15 Mar-14 Apr-14 Mei-14 Jun-14

1

Melakukan studi literatur mengenai

metode relokasi MJHD dan manual program terkait

Melakukan studi literatur mengenai tektonik zona sesar Mentawai

2

Membuat resume hasil studi literatur

3

Mengambil dan mengolah data dari Badan Meteorologi, Klimatologi

dan Geofisika untuk relokasi metode MJHD

4 Membuat laporan hasil pengolahan data dengan metode MJHD

5

Melakukan studi literatur mengenai

metode relokasi Double Difference dan manual program terkait

6

Mengambil dan mengolah data dari Badan Meteorologi, Klimatologi

dan Geofisika untuk relokasi Double Difference

7

Menyusun dan merevisi laporan akhir

Budiati, M. R., Ahmad, D., dan Aswad, S. (2013). Relokasi gempa di sepanjang sesar Palu Koro menggunakan metode Modified Joint Hypocentre Determination dan Double Difference, Jurnal Tugas Akhir, Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin, Makassar, Indonesia.

Putri, Yanuarsih. 2012. Relokasi Gempabumi Utama dan Gempabumi Susulan Menggunakan Metode MJHD (Studi Kasus Gempabumi Mentawai 25 Oktober 2012). Tugas akhir program studi Fisika, UI.

Referensi