(studi kasus gempa bumi pagai selatan 25 oktober 2010 …

65
ANALISIS WAKTU BERAKHIRNYA GEMPA BUMI SUSULAN DENGAN METODE MOGI (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 DAN PARIAMAN 30 SEPTEMBER 2009) Skripsi Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Sains ( S.Si ) Disusun Oleh : Rahmat Efendi 107097003184 PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2011

Upload: others

Post on 27-Oct-2021

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

ANALISIS WAKTU BERAKHIRNYA GEMPA BUMI

SUSULAN DENGAN METODE MOGI

(STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010

DAN PARIAMAN 30 SEPTEMBER 2009)

Skripsi

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh

Gelar Sarjana Sains ( S.Si )

Disusun Oleh :

Rahmat Efendi

107097003184

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2011

Page 2: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

ANALISIS WAKTU BERAKHIRNYA GEMPA BUMI

SUSULAN DENGAN METODE MOGI

(STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010

DAN PARIAMAN 30 SEPTEMBER 2009)

Skripsi

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar Sarjana Sains ( S.Si )

Disusun Oleh :

Rahmat Efendi

107097003184

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI

SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2011

Page 3: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

LEMBAR PENGESAHAN

ANALISIS WAKTU BERAKHIRNYA GEMPA BUMI SUSULAN

DENGAN METODE MOGI ( STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI

SELATAN 25 OKTOBER 2010 DAN PARIAMAN 30 SEPTEMBER 2009 )

Skripsi

Diajukan kepada Fakultas Sains dan Teknologi

Untuk memenuhi persyaratan memperoleh

gelar Sarjana Sains ( S.Si )

oleh :

Rahmat Efendi

NIM : 107097003184

Pembimbing I Pembimbing II

( Drs.Sutrisno, M.Si ) ( Arif Tjahjono, M.Si )

NIP : 19590202 198203 1 005 NIP : 19751107 200701 1 015

Mengetahui,

Ketua Program Studi Fisika

( Drs.Sutrisno, M.Si )

NIP : 19590202 198203 1 005

Page 4: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

PENGESAHAN UJIAN

Skripsi berjudul “Analisis Waktu Berakhirnya Gempa Bumi Susulan Dengan

Metode Mogi (Studi Kasus Gempa Bumi Pagai Selatan 25 Oktober 2010 dan

Pariaman 20 September 2009)”, telah diajukan dalam sidang munaqasyah

Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah

Jakarta pada tanggal 19 September 2011. Skripsi ini telah diterima sebagai salah

satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains ( S.Si ) pada Program Studi Fisika.

Jakarta, 19 September 2011

Sidang Munaqasyah

Penguji I Penguji II

( Dr. Agus Budiono) ( Tati Zera, M.Si ) NIP : 19620220 199903 1 002 NIP : 19690608 200501 2 002

Mengetahui,

Dekan Ketua

Fakultas Sains dan Teknologi Prodi Fisika

( DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis ) ( Drs.Sutrisno, M.Si ) NIP : 19680117 200112 1 001 NIP : 19590202 198203 1 005

Page 5: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

LEMBAR PERNYATAAN

DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR HASIL

KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI SKRIPSI

ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU

LEMBAGA MANAPUN.

Jakarta, September 2011

Rahmat Efendi

NIM. 107097003184

Page 6: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

ABSTRAK

Wilayah Sumatera Barat dan sekitarnya merupakan daerah yang rentan

terhadap bencana gempa bumi, karena propinsi ini dilalui Patahan Singkarak,

Sianok, Sumani, Muaro Labuah, Maninjau, dan Patahan Semangko yang

memanjang di Pulau Sumatera dari Aceh hingga Lampung. Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui waktu berakhirnya gempa bumi susulan (aftershock)

di daerah Pagai Selatan dan Pariaman berdasarkan Metode Mogi yang diolah

menggunakan metode least square. Berdasarkan hasil perhitungan ternyata untuk

gempa Pagai Selatan dan Pariaman mempunyai tipe gempa yang sama yaitu tanpa

adanya gempa pendahuluan. Dimana untuk gempa bumi Pagai Selatan cenderung

ke Mogi 2 dengan waktu peluruhannya sekitar pada hari ke 25 setelah gempa

bumi utama atau dibawah 100 hari dengan frekuensi gempa bumi susulan = 1 (per

24 jam), sedangkan untuk gempa bumi Pariaman cenderung ke Mogi 1 dengan

waktu peluruhannya pada hari ke 154 setelah gempa bumi utama atau diatas 100

hari dengan frekuensi gempa bumi susulan = 1 (per 24 jam).

Kata Kunci : Aftershock, Mogi, Least square, Peluruhan

Page 7: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

ABSTRACT

West Sumatra and the surrounding region is a region prone to earthquakes,

because the province is traversed Fault Singkarak, Sianok, Sumani, Muaro

Labuah, Maninjau, and Semangko Fault that extends on the island of Sumatra

from Aceh to Lampung. This study aims to determine the expiration of earthquake

aftershocks in the South Pagai and Pariaman based on Mogi methods are

processed using the method of least squares. Based on the results of the

calculation turns out to quake South Pagai and Pariaman have the same type of

earthquake that is without a preliminary earthquake. Where to South Pagai

earthquakes tend to Mogi 2 with a decay time around on day 25 after a major

earthquake or below 100 days with a frequency of aftershocks earthquake = 1

(per 24 hours), while for earthquakes of Pariaman tend to Mogi 1 with a decay

time on day 154 after a major earthquake or over 100 days with a frequency of

aftershocks earthquake = 1 (per 24 hours).

Keywords : Aftershock, Mogi, Least square, The decay

Page 8: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahi Rabbil Alamin, puji syukur kehadirat Allah SWT berkat izin

dan pertolonganNya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

yang berjudul : “Analisis Gempa Bumi Susulan Dengan Metode Mogi (Studi

Kasus Gempa Bumi Pagai Selatan 25 Oktober 2010 dan Pariaman 20

September 2009)”.

Penulisan skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh

gelar kesarjanaan di peminatan Geofisika, Program Studi Fisika, Fakultas Sains

dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. Skripsi ini

diharapkan juga bisa menjadi sarana meningkatkan ilmu dan pengetahuan serta

pola pikir penulis khususnya di bidang Geofisika.

Selama proses penulisan skripsi ini, penulis banyak dibantu oleh berbagai

pihak. Maka pada kesempatan ini perkenankanlah penulis menyampaikan rasa

hormat dan terima kasih kepada :

1. Bapak DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis, selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

2. Bapak Drs. H.Sutrisno, M.Si, selaku Ketua Program Studi Fisika Fakultas

Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta sekaligus selaku

pembimbing I yang ditengah kesibukkannya dapat meluangkan waktu

untuk mengarahkan dan berdiskusi dengan penulis.

3. Bapak Arif Tjahjono, M.Si, selaku pembimbing II, beliau tak pernah bosan

untuk selalu mengarahkan dan berdiskusi dengan penulis dalam proses

penulisan skripsi ini.

Page 9: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

4. Bapak Wahyudi, MT, teman setia penulis dalam penulisan skripsi ini,

terima kasih pak atas ruang kerja bapak, komputer+internetnya, saran dan

diskusinya selama ini.

5. Mas Bayu, Mas Siroj dan Mba Novi terima kasih atas bantuan dan

perhatiannya selama penulis melakukan penelitian di BMKG Kemayoran

Jakarta.

6. Abi, Umi, A endin, Teh Ika, Teh Lili, Ubay, Nurul dan seluruh keluarga

besar yang telah membantu baik secara moral maupun material serta untuk

alm. Kakak saya Muhammad Syahrullah.

7. Teman-teman perjuangan penulis angkatan 2007 Fisika FST UIN Jakarta.

8. Widia Fatimah seseorang yang spesial di hati penulis. Terima kasih atas

segala bantuan dan dorongan yang senantiasa tercurah kepada penulis

untuk selalu berusaha menyelesaikan skripsi ini.

9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah

membantu terselesaikannya penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan skrpsi ini masih banyak kekurangannya.

Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi

kebaikan penulis pada masa mendatang. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan

menambah wawasan pembaca maupun bagi penulis sendiri.

Jakarta, September 2011

Penulis

Page 10: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

DAFTAR ISI

Halaman

JUDUL .......................................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI ........................................................ ii

LEMBAR PENGESAHAN UJIAN ............................................................ iii

LEMBAR PERNYATAAN ......................................................................... iv

ABSTRAK .................................................................................................... v

ABSTRACT .................................................................................................. vi

KATA PENGANTAR .................................................................................. vii

DAFTAR ISI ................................................................................................. ix

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

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xiii

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2. Perumusan Masalah ................................................................................ 5

1.3. Tujuan Penelitian .................................................................................... 6

1.4. Manfaat Penelitian .................................................................................. 6

1.5. Batasan Masalah...................................................................................... 6

1.6. Sistematika Penulisan ............................................................................. 7

BAB II DASAR TEORI

2.1. Pengertian Gempa Bumi ......................................................................... 9

Page 11: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

2.2. Kondisi Seismotektonik Sumatera Barat ................................................ 11

2.3. Kondisi Geologi Sumatera Barat ............................................................ 13

2.4. Efek Struktur Batuan Terhadap Penjalaran Energi ................................. 14

2.5. Mekanisme Gempa Susulan .................................................................... 16

2.6. Hubungan Frekuensi Gempa bumi Susulan Dengan Waktu Menurut

Metode Mogi ........................................................................................... 20

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................. 22

3.2. Peralatan dan Data Penelitian ................................................................. 22

3.3. Pengolahan Data...................................................................................... 23

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Analisis Waktu Berakhirnya Gempa Bumi Pagai Selatan

25 Oktober 2010 ...................................................................................... 26

4.2. Hasil Analisis Waktu Berakhirnya Gempa Bumi Pariaman

30 September 2009 .................................................................................. 36

4.3. Hasil Analisis Waktu Berakhirnya Gempa Bumi Pagai Selatan 25

Oktober 2010 Dan Pariaman 30 September 2009 .................................. 47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 48

5.2. Saran ........................................................................................................ 49

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 50

Page 12: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1.1. Data-data 4 dari 15 gempa utama yang merusak terjadi di

Sumatera Barat dalam kurun 1900 – 2008 ................................. 4

Tabel 4.1. Distribusi Gempa Bumi Pagai Selatan 25 Oktober 2010 ............ 31

Tabel 4.2. Perhitungan Dari Rumus Persamaan Regresi Linier Metode

Mogi 1 Untuk Gempa Pagai Selatan .......................................... 32

Tabel 4.3. Perhitungan Dari Rumus Persamaan Regresi Linier Metode

Mogi 2 Untuk Gempa Pagai Selatan .......................................... 36

Tabel 4.4. Distribusi Gempa Bumi Pariaman 30 september 2009 ............... 41

Tabel 4.5. Perhitungan Dari Rumus Persamaan Regresi Linier Metode

Mogi 1 Untuk Gempa Pariaman ................................................. 45

Tabel 4.6. Perhitungan Dari Rumus Persamaan Regresi Linier Metode

Mogi 2 Untuk Gempa Pariaman ................................................. 47

Page 13: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1.1. Tatanan Tektonik di Indonesia .................................................. 1

Gambar 1.2. Tektonik wilayah Indonesia bagian barat dan kecepatan

pergerakan Lempeng Indo-Australia yang menunjam di

bawah Lempeng Eurasia (Lasitha dkk., 2006) ....................... 3

Gambar 2.1. Jalur Patahan Sumatera ............................................................. 14

Gambar 2.2. Peta Geologi Sumatra Barat ...................................................... 19

Gambar 4.1. Grafik Distribusi Gempa Pagai Selatan 25 oktober 2010 ......... 32

Gambar 4.2. Grafik Distribusi Gempa Pariaman 30 September 2009 ........... 43

Page 14: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Data Distribusi Peluruhan Gempa Bumi Pagai Selatan

25 Oktober 2010 ......................................................................... 52

Lampiran 2. Data Distribusi Peluruhan Gempa Bumi Pariaman

30 September 2009 ..................................................................... 59

Lampiran 3. Laporan Observasi BMKG ........................................................

Page 15: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

`BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kepulauan Indonesia merupakan salah satu wilayah yang rawan gempa

bumi tektonik, hal ini dikarenakan kepulauan Indonesia merupakan daerah

pertemuan tiga lempeng tektonik benua, yaitu : Lempeng Eurasia bergerak dari

utara ke selatan tenggara, Lempeng Indo-Australia bergerak dari selatan menuju

utara dan Lempeng Pasifik yang bergerak dari timur ke barat. Kondisi ini

menjadikan wilayah Indonesia sebagai daerah tektonik aktif dengan tingkat

seismisitas atau kegempaan yang tinggi. Salah satunya termasuk di daerah

Sumatera Barat.

Gambar 1.1. Tatanan tektonik di Indonesia

5-6 cm/yr

Page 16: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Wilayah Provinsi Sumatera Barat yang terletak di bagian barat Pulau

Sumatera merupakan bagian dari Lempeng Eurasia yang bergerak sangat lambat

dan relatif ke arah tenggara dengan kecepatan sekitar 0,4 cm/tahun. Relatif berada

di bagian barat provinsi ini, terdapat interaksi antara Lempeng Eurasia dan

Lempeng Samudera Hindia yang bergerak relatif ke arah utara dengan kecepatan

mencapai 7 cm/tahun. Interaksi ini menghasilkan pola penunjaman atau subduksi

menyudut (oblique), yang diperkirakan telah terbentuk sejak Zaman Kapur dan

masih terus berlangsung hingga kini. Selain subduksi, interaksi kedua lempeng ini

juga menghasilkan pola struktur utama Sumatera, yang dikenal sebagai Zona

Sesar Sumatera dan Zona Sesar Mentawai.

Wilayah barat Pulau Sumatera merupakan salah satu kawasan yang

terletak pada pinggiran lempeng aktif (active plate margin) dunia yang

dicerminkan tingginya frekuensi kejadian gempa bumi di wilayah ini. Sebaran

gempa bumi di wilayah ini tidak hanya bersumber dari aktivitas zona subduksi,

tetapi juga dari sistem sesar aktif di sepanjang Pulau Sumatera.

Page 17: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Gambar 1.2. Tektonik wilayah Indonesia bagian barat dan kecepatan pergerakan Lempeng Indo-Australia yang menunjam di bawah Lempeng Eurasia (Lasitha

dkk., 2006).

Ada dua sumber gempa di Sumatera, pertama gempa yang disebabkan oleh

penunjaman Lempeng Samudera Indo-Australia ke bawah Lempeng Benua

Eurasia (Sunda Subductian Zone) dan kedua gempa yang berasosiasi dengan

patahan aktif di darat yaitu Patahan Semangko yang memanjang di Pulau

Sumatera dari Aceh hingga Lampung.

Gempa-gempa yang terjadi di sekitar Sunda Subductian Zone sangat

berpotensi menimbulkan bencana tsunami yang dapat meluluhlantakan daerah

Pantai Barat Sumatera, tidak terkecuali daerah Sumatera Barat. Patahan

Semangko bergerak sangat aktif, terutama di beberapa patahan lokal yang ada di

Sumatera Barat, seperti Patahan Singkarak, Sianok, Sumani, Muaro Labuah, dan

Maninjau.

Page 18: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Tabel 1.1. Data-data 4 dari 15 gempa utama yang merusak terjadi di Sumatera Barat dalam kurun 1900-2008.

No. Kejadian Gempa Episenter

Mag.2

(SR) h3

(km) Lokasi

Tanggal Waktu1 Lintang (°°°°) Bujur ( °°°°)

1. 10/04/2005 10:29:11 1.660°LS 99.540°BT 6,7 19 Perairan Kepulauan Mentawai 115 km Barat Daya Kota Padang

2. 06/03/2007 03:49:39 0.512°LS 100.524°BT 6,4 19 Sekitar Kota Padang Panjang 50 km Utara Timur Laut Kota Padang

3. 12/09/2007 23:49:04 2.506°LS 100.906°BT 7,9 30 Perairan Kepulauan Mentawai 190 km Selatan Tenggara Kota Padang

4. 25/02/2008 08:36:35 2.352°LS 100.018°BT 7.2 35 Perairan Kepulauan Mentawai 160 km Selatan Barat Daya Kota Padang

1Dalam UTC (coordinated universal time), 2 Magnitudo, dan 3 Kedalaman.

Page 19: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Gambar 1.3. Peta historis gempa merusak di Sumatera Barat

Setiap gempa bumi akan berulang kembali pada daerah yang sama. Seperti

halnya untuk gempa bumi Pagai Selatan dan Pariaman. Dengan alasan tersebut

maka sangat penting untuk dilakukan penelitian tentang ”Analisis Waktu

Berakhirnya Gempa Bumi Susulan Dengan Metode Mogi (Studi Kasus Gempa

Pagai Selatan 25 Oktober 2010 Dan Pariaman 30 September 2009)”.

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian dari latar belakang di atas, maka perumusan masalah

dalam penelitian ini adalah :

Page 20: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

1. Bagaimanakah aktivitas gempa bumi susulan untuk gempa bumi Pagai

Selatan dan Pariaman ditinjau dari waktu berakhirnya berdasarkan

Metode Mogi (studi kasus gempa Pagai Selatan 25 Oktober 2010 dan

Pariaman 30 September 2009) ?

2. Bagaimanakah tipe gempa bumi susulan dari gempa Pagai Selatan dan

Pariaman ?

1.3. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui waktu berakhirnya gempa bumi susulan (gempa bumi Pagai

Selatan tanggal 25 Oktober 2010 dan Pariaman tanggal 30 September

2009 berdasarkan Metode Mogi).

2. Mengetahui tipe gempa bumi tersebut menurut Mogi.

1.4. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini nantinya adalah :

1. Sebagai acuan memprediksi berakhirnya gempa bumi susulan yang terjadi

di daerah Pagai Selatan dan Pariaman di masa datang.

2. Diharapkan dapat memberikan informasi yang sesungguhnya kepada

masyarakat sekitar tentang karakteristik dari gempa bumi yang terjadi.

1.5. Batasan Masalah

Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

a. Gempa bumi Pagai Selatan, Sumatera Barat pada tanggal 25 Oktober

2010, dengan parameter gempa utama sebagai berikut :

Pukul : 21:42:20 WIB

Page 21: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Lokasi : 3.61 LS - 99.93 BT, 78 km Barat Daya Pagai Selatan,

Mentawai-Sumatera Barat

Kedalaman : 10 km

Kekuatan : 7.2 SR

a. Gempa bumi Pariaman, Sumatera Barat pada tanggal 30 September 2009,

dengan parameter gempa utama sebagai berikut :

Pukul : 17:16:09 WIB

Lokasi : Koordinat 0.84 LS - 99.65 BT, 57 km Barat Daya

Pariaman-Sumatera Barat

Kedalaman : 71 km

Kekuatan : 7.6 SR

b. Metode pendekatan statistik yang digunakan adalah metode kuadrat

terkecil yang dimasukkan ke dalam metode perhitungan peluruhan gempa

Mogi, karena karakteristik gempa bumi di daerah Sumatera Barat yang

paling mendekati dengan menggunakan Metode Mogi berdasarkan nilai

konstanta r yang mendekati -1 dan hasil laporan lapangan dari BMKG .

1.6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan skripsi ini terbagi dalam 5 bagian, dengan perincian

sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini terdiri dari Latar Belakang, Rumusan Masalah, Tujuan

Masalah, Tujuan Penelitian, Manfaat Penelitian, Batasan Masalah,

dan Sistematika Penulisan.

Page 22: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

BAB II : LANDASAN TEORI

Bab ini terdiri dari Pengertian Gempa Bumi, Kondisi

Seismotektonik Sumatera Barat, Kondisi Geologi Sumatera Barat,

Efek Struktur Batuan Terhadap Penjalaran Energi, Mekanisme

Gempa Susulan, dan Hubungan Frekuensi Gempa Bumi Susulan

Dengan Waktu Menurut Metode Mogi.

BAB III : METODE PENELITIAN

Bab ini terdiri dari Waktu dan Tempat Penelitian, Peralatan dan

Data Penelitian, dan Pengolahan Data.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini terdiri dari Hasil Pengolahan Data, Analisa Aktivitas

Gempa Susulan, dan Interpretasi Data Metode Perhitungan Gempa

Susulan Mogi.

BAB V : PENUTUP

Bab ini terdiri dari Kesimpulan dan Saran.

Page 23: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Pengertian Gempa Bumi

Gempa bumi adalah peristiwa pelepasan energi dari terakumulasinya gaya

akibat stress (tekanan) dalam bumi dalam bentuk gelombang seismik. Pusat

gempa bumi, merupakan titik (tepatnya area karena merupakan luasan) di dalam

bumi di mana gempa terjadi disebut hiposenter dan titik di permukaan bumi tepat

di atas hiposenter disebut episenter. Karena perambatan gelombang gempa

merupakan gelombang seismik maka alat untuk merekamnya disebut seismograf

dan hasil rekaman disebut seismogram. Dari rekaman tersebut maka dapat

disimpulkan penyebab terjadinya, lokasi asalnya, kekuatannya, jenisnya serta

sifat-sifatnya. Bahkan dari gelombang gempa tersebut dapat diketahui struktur

bagian bumi.

Intensitas atau kekuatan gempa bumi didasarkan pada amplitudo gelombang

seismik yang terekam pada seismogram dan dinyatakan dalam skala richter (SR).

Gempa bumi yang merusak biasanya mempunyai kekuatan (magnitudo) lebih dari

6 SR, walau sebenarnya ditentukan pula oleh kedalaman hiposenternya.

A. Berdasarkan Proses Terjadinya, Gempa Bumi Dibagi Menjadi :

1. Gempa pendahuluan, amplitudo kecil dan terjadi sebelum gempa

utama.

2. Gempa utama, amplitudonya besar sehingga dapat dirasakan oleh

manusia.

Page 24: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

3. Gempa susulan, terjadinya setelah gempa utama, lemah tetapi terjadi

berulang.

B. Proses Terjadinya Gempa Bumi

Lempeng samudera yang rapat massanya lebih besar ketika bertumbukkan

dengan lempeng benua di zona tumbukan (subduksi) akan menyusup ke bawah.

Gerakan lempeng itu akan mengalami perlambatan akibat gesekan dari selubung

bumi. Perlambatan gerak itu menyebabkan penumpukkan energi di zona subduksi

dan zona patahan. Akibatnya di zona-zona itu terjadi tekanan, tarikan, dan

geseran. Pada saat batas elastisitas lempeng terlampaui, maka terjadilah patahan

batuan yang diikuti oleh lepasnya energi secara tiba-tiba. Proses ini menimbulkan

getaran partikel ke segala arah yang disebut gelombang gempa bumi.

Gambar 2.1. Jalur Patahan Sumatera

Page 25: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

2.2. Kondisi Seismotektonik Sumatera Barat

Kondisi seismotektonik sangat mempengaruhi aktifitas kegempaan dan

berpengaruh besar terhadap intensitas gempa bumi yang dirasakan di daerah

Sumatera Barat dan sekitarnya. Menurut peta seismotektonik dari W. Hamilton

(1979) di Sumatera Barat terdapat beberapa sesar atau patahan yang

mengakibatkan aktifitas gempa bumi di daerah ini, Pulau Sumatera berada di atas

patahan besar Sumatera atau Patahan Semangko. Patahan Semangko itu dimulai

dari Teluk Semangko di ujung Sumatera sampai ke Teluk Andaman di Pulau

Nicobar. Sampai di teluk tersebut, spreading (pemekaran). Dari sinilah, sumber

terjadinya pergerakan lempeng kulit bumi karena adanya magma yang keluar ke

permukaan. Terdapat pertemuan dua lempeng besar di Pulau Sumatera, Lempeng

Samudra Hindia-Australia dan Lempeng Eurasia atau disebut juga lempeng

benua. Ketika magma bergerak memberikan tekanan ke Lempeng Samudra

Hindia-Australia dan tekanan itu semakin lama semakin kuat. Sementara

Lempeng Eurasia cenderung bersifat pasif. Karena tekanan yang terus semakin

kuat, sehingga terjadi beberapa patahan. Akibat patahan tersebut terlepaslah

energi yang selama ini tersimpan dan menghasilkan gempa. Patahan itulah yang

menjadi episentrum gempa. Adanya subduksi aktif dan patahan di Sumatera

menyebabkan munculnya Bukit Barisan sejajar patahan, yang merupakan lapisan

permukaan tanah yang terangkat. Sementara itu, di Selat Sunda terjadi mekanisme

tekanan dan regangan, yang menimbulkan struktur geologi yang unik seperti

munculnya Gunung Krakatau di selat itu. Sepanjang Bukit Barisan berderet-deret

lembah yang lurus memanjang, seperti Lembah Semangko (Teluk Semangko di

Page 26: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Lampung), Lembah Kepahiang, Ketahun, Kerinci, Muara Labuh, Singkarak

Maninjau, Rokan Kiri, Gadis, Angkola, Alas , Tangse, dan Aceh. Lembah-lembah

ini merupakan zona lemah patahan besar Sumatera. Disini kulit bumi retak, dan

satu sisi dengan sisi lainnya bergerak horizontal. Pergerakan pada umumnya ke

kanan, yaitu blok timur bergerak ke tenggara dan blok barat sebaliknya. Di

sepanjang Bukit Barisan ditemukan perisai-perisai yang diatasnya terletak

sejumlah besar graben-graben. Graben-graben yang terletak diatas kulminasi

Bukit Barisan ini pada umumnya berbentuk tidak memanjang, akan tetapi berupa

persegi empat. Hal ini disebabkan karena bentuk memanjang dari graben itu telah

diganggu oleh aktivitas vulkanik yang kemudian membentuk depresi vulkano-

tektonik.

Wilayah Provinsi Sumatera Barat yang terletak di bagian barat Pulau

Sumatera merupakan bagian dari Lempeng Eurasia yang bergerak sangat lambat

dan relatif ke arah tenggara dengan kecepatan sekitar 0,4 cm/tahun. Relatif berada

di bagian barat provinsi ini, terdapat interaksi antara Lempeng Eurasia dan

Lempeng Samudera Hindia yang bergerak relatif ke arah utara dengan kecepatan

mencapai 7 cm/tahun. Interaksi ini menghasilkan pola penunjaman atau subduksi

menyudut (oblique), yang diperkirakan telah terbentuk sejak Zaman Kapur dan

masih terus berlangsung hingga kini. Selain subduksi, interaksi kedua lempeng ini

juga menghasilkan pola struktur utama Sumatera, yang dikenal sebagai Zona

Sesar Sumatera dan Zona Sesar Mentawai.

Wilayah barat Pulau Sumatera merupakan salah satu kawasan yang terletak

pada pinggiran lempeng aktif (active plate margin) dunia yang dicerminkan

Page 27: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

tingginya frekuensi kejadian gempa bumi di wilayah ini. Sebaran gempa bumi di

wilayah ini tidak hanya bersumber dari aktivitas zona subduksi, tetapi juga dari

sistem sesar aktif di sepanjang Pulau Sumatera.

2.3. Kondisi Geologi Sumatera Barat

Geologi daerah Sumatera Barat dibentuk oleh batuan metamorf, batuan

sedimen, batuan vulkanik, batuan terobosan dan endapan aluvial. Kisaran umur

batuan tersebut dari jura hingga resen. Batuan yang lebih tua berada di bagian

timur wilayah kota Padang. Penyebaran batuannya tercermin dari bentuk

morfologinya. Morfologi landai atau dataran rendah, seperti tempat dimana

bandara Internasional Minangkabau berada, disusun oleh endapan alluvial.

Endapan ini terdiri dari lanau, pasir dan kerikil. Selain itu juga dijumpai endapan

rawa seperti yang terdapat di sebelah utara bandara. Secara umum, cekungan

Padang dapat dibedakan atas 3 unit geologi, pertama "Kipas Aluvial" yang

terletak pada dataran bagian selatan dan sebelah timur Kotamadya Padang yang

merupakan aluvial multi siklus yang ekstensif, terdiri dan flufiovulkanik yang

terkonsolidasi dengan deposit lahar, vulkanik tuff dan andesit yang umumnya

ditutupi oleh lapisan pasir kasar pleistosen dengan ketebalan antara 5 sampai

dengan 10 m, kedua "Daerah Timbunan Pasir Pantai" terdiri dari 15 buah

perbukitan pasir yang rendah yang berisolasi dengan lebar +3 km terletak di

sebelah utara dan merupakan tahapan pembentukan pantai pada Masa Pleistosen,

ketiga daerah "Rawa Rawa Belakang" yang terdapat antara masing-masing

timbunan pasir dan merupakan deposit lagoonal yang dominan diisi oleh lumpur

sampai pasir lempungan.

Page 28: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Gambar 2.2. Peta Geologi Sumatera Barat

2.4. Efek Struktur Batuan Terhadap Penjalaran Energi

Gempa bumi adalah peristiwa pelepasa

bumi, salah satu bentuk energi tersebut adalah energi gelombang yang disebut

dengan gelombang seismik, gelombang seismik tersebut dipancarkan dari

sumbernya dan menjalar ke segala arah (

yang terdiri dari bermacam

ke segala arah dengan energi yang sama, tetapi pada saat melewati formasi

Gambar 2.2. Peta Geologi Sumatera Barat

Efek Struktur Batuan Terhadap Penjalaran Energi

Gempa bumi adalah peristiwa pelepasan sejumlah energi pada batuan kerak

bumi, salah satu bentuk energi tersebut adalah energi gelombang yang disebut

dengan gelombang seismik, gelombang seismik tersebut dipancarkan dari

sumbernya dan menjalar ke segala arah (spheris) melewati lapisan-lapisan

yang terdiri dari bermacam-macam formasi geologi. Penjalaran ini dipancarkan

ke segala arah dengan energi yang sama, tetapi pada saat melewati formasi

n sejumlah energi pada batuan kerak

bumi, salah satu bentuk energi tersebut adalah energi gelombang yang disebut

dengan gelombang seismik, gelombang seismik tersebut dipancarkan dari

lapisan bumi

macam formasi geologi. Penjalaran ini dipancarkan

ke segala arah dengan energi yang sama, tetapi pada saat melewati formasi

Page 29: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

batuan yang berbeda akan menimbulkan efek yang berbeda pada batuan

tersebut, tergantung dari rigiditas / kekerasan batuan.

Apabila energi gelombang seismik melewati struktur yang lebih padat maka

efek energi itu akan diredam sehingga batuan-batuan tersebut akan mengalami

efek yang lebih kecil dari efek yang seharusnya dirasakan apabila formasinya

sama dengan formasi geologi asal sumber energi. Apabila energi gelombang

melewati formasi geologi yang lebih lunak maka efeknya akan lebih besar

daripada efek yang seharusnya dirasakan. Seperti struktur aluvial dimana struktur

batuan ini bisa sangat berbahaya terhadap getaran karena dapat memperbesar

amplitudo getaran akibat amplifikasi. Pelemahan dari seismik wave ini berkaitan

erat dengan sifat elastisitas dari bumi / media dan sifat gelombang itu sendiri,

tentu bumi bukan medium yang ideal dan ”perfectly elastic” dan bahwa propagasi

gelombang akan teratenuasi dengan fungsi waktu / jarak karena energi yang

hilang. Beberapa hal yang mempengaruhi attenuation adalah :

1. Kecepatan rambat gelombang dalam suatu media.

2. Kontras antar kecepatan media yang dilewati saat merambat dari medium satu

ke yang lain : Snells law.

3. Frekuensi gelombang, dan lain-lain.

Ada satu istilah yang disebut dengan intrinsic attenuation atau yang lebih

dikenal dengan Q parameter yaitu suatu ukuran besar energi yang hilang (loss

energy) dikarenakan suatu proses nonelastik, semakin besar nilai Q, berarti

semakin lemah attenuation bila Q mendekati nol berarti attenuation akan sangat

kuat, Q untuk p wave akan lebih besar dari Q untuk S wave, Q akan menguat

Page 30: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

dengan menguatnya kecepatan / densitas batuan. Pengaruh efek penjalaran energi

ini tentu sangat penting mengingat kondisi geologi Sumatera Barat yang beragam

sehingga dapat diambil pertimbangan untuk mengetahui penyebab intensitas yang

berbeda pada berbagai tempat. Peristiwa penjalaran energi gempa ini juga bisa

menimbulkan peristiwa-peristiwa alam yang lain seperti peristiwa liquifaction

yaitu keluarnya lumpur dari rekahan-rekahan tanah, hal ini terjadi karena

mencairnya lapisan subsurface yang biasanya berstruktur pasir, lapisan pasir yang

terletak di bawah permukaan akibat energi getaran gempa akan mencair atau

berubah manjadi lumpur sehingga lapisan permukaan yang lebih solid akan turun

yang menyebabkan terjadinya pecahan-pecahan, sehingga lumpur akan keluar

lewat rekahan tersebut, Peristiwa ini banyak terjadi di tanah pesisir, dan kondisi

lapisan tanah seperti ini juga sangat membahayakan terhadap bangunan yang ada

diatasnya.

2.5. Mekanisme Gempa Susulan

Gempa bumi susulan adalah gempa bumi yang timbul setelah terjadinya

gempa bumi utama. Hal ini disebabkan saat gempa bumi utama, energi yang

dikeluarkannya belum semuanya dilepaskan, sehingga pelepasan energi yang

tersisa inilah gempa bumi susulan (Kiyoo Mogi 1966). Gempa susulan (Mogi)

mempunyai tipe-tipe sebagai berikut :

1. Tipe pertama yaitu terjadi gempa bumi utama tanpa gempa pendahuluan, tetapi

selalu diikuti oleh gempa bumi susulan, yang terbanyak ini adalah gempa bumi

tektonik.

Page 31: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

2. Tipe kedua secara prinsip gempa bumi bahwa gempa bumi pendahuluan terjadi

terlebih dahulu, kemudian terjadi gempa bumi utama, dan disertai oleh gempa-

gempa bumi susulan yang cukup banyak.

3. Tipe ketiga gempa bumi swarm dimana jumlah dan besarnya gempa bumi

tersebut lambat laun bertambah sesuai dengan waktu dan berkurang sesudah

beberapa lama. Hal ini tidak berpengaruh terhadap prinsip gempa bumi

didalam tipe swarm.

Dari segi waktu kejadian dan besarnya energi yang dipancarkan oleh gempa

susulan bervariasi kejadian berkisar antara beberapa hari sampai dua minggu

bahkan bisa mencapai beberapa bulan atau beberapa tahun. Beberapa faktor yang

mempengaruhi antara lain kekuatan sumber gempa utama, sifat fisik, kerapuhan,

umur batuan, dan lain sebagainya (Kiyoo Mogi, 1966).

Pada dasarnya gempa bumi yang mempunyai frekuensi terbanyak adalah

gempa bumi-gempa bumi susulan. Gempa bumi susulan yang dirasakan secara

umum dinyatakan sebagai patahan lokal dari permukaan bumi. Dalam model lain

bahwa gempa bumi susulan tidak selalu terjadi pada patahan yang sama, dan

biasanya terjadi di dalam daerah patahan yang luas mengelilingi gempa bumi

utama. Hal ini serentak dengan terjadinya pada daerah patahan diantaranya fokus

(Masajiro Imoto). Karena banyak sekali tegangan sisa yang umumnya tertinggal

di dalam dan disekitar daerah patahan tersebut dan juga tegangan konsentrasi yang

tinggi disekitarnya maka akan terjadi bentukan retak-retakan dan patahan-patahan.

Ada beberapa bentuk patahan-patahan diantaranya :

Page 32: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

1. Gerakan sejajar jurus sesar, disebut sesar mendatar atau strike slip fault. Stress

yang terbesar adalah stress horisontal dan stress vertikal kecil sekali.

2. Sesar relatif ke bawah terhadap blok dasar, disebut sesar turun / sesar normal

atau gravity fault.

3. Gerakan relatif ke atas terhadap blok dasar, disebut sesar naik atau thrust fault /

reverse fault.

Gempa bumi susulan disebabkan oleh pergerakaan patahan yang sama yang

ditimbulkan oleh gempa bumi utama. Mekanisme gempa bumi susulan ini tampak

menunjukkan sifat berikut ini :

1. Gempa bumi susulan terjadi terutama pada daerah-daerah yang terangkat naik

pada waktu timbulnya gempa bumi utama. Daerah ini bersesuaian pada

daerah patahan karena volume daerah ini bertambah akibat suatu proses

patahan.

2. Gempa bumi susulan terjadi pada daerah yang luas, sering terjadi pada satu

sisi episenter atau patahan, disekitar sekeliling gempa bumi utama. Distribusi

yang serupa dari model patahan yang dikemukakan oleh Mogi di dalam

laboratorium. Sedangkan distribusi yang tidak serupa dari model patahan

sebagai akibat pada struktur sifat patahan yang peka.

3. Gempa bumi susulan jarang terjadi pada daerah-daerah yang dalam.

Mekanisme gempa susulan ini dari kerak bumi yang bebas permukaan adalah

pengaruh utama pada kelanjutan dari suatu kerapatan daerah patahan karena

itu gempa bumi susulan pada daerah-daerah dalam tidak diharapkan terjadi.

Bertambah regangan yang disebabkan oleh tekanan tinggi, suhu tinggi dan

Page 33: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

juga regangan ulang yang terjadi berlanjut dari suatu daerah patahan

(Matuzuwa 1954 dan Mogi 1962).

4. Konstanta b dalam hubungan magnitude frekuensi dari gempa bumi susulan

lebih besar dari pada gempa bumi lainnya, kecuali gempa bumi pendahuluan

(Mogi 1962 dan Sujehiro 1964). Nilai b yang besar menunjukkan keadaan

patahan dari pada daerah-daerah gempa bumi susulan. Jadi fenomena gempa

bumi susulan tampak menjelaskan sebagai bagian fundamental dari suatu

patahan pada lapisan bumi.

Dalam kenyataan di lapangan gempa bumi pendahuluan sulit untuk dikenali

dan kadang sulit membedakan antara gempa bumi pendahuluan dengan gempa-

gempa kecil (micro earthquake) atau aktifitas kegempaan harian. Seperti halnya

peristiwa kejadian gempa bumi belum ada suatu negara maju dibidang seismologi

dan berhasil dengan baik membuat ramalan tentang kapan (waktu) terjadinya

gempa bumi, maupun gempa susulan. Tetapi berdasarkan Teori Mogi ini, gempa

susulan dapat dipastikan terjadi dengan kekuatan lebih kecil dari gempa

utamanya, namun tetap saja belum dapat diramalkan kapan secara pasti terjadi.

Bahaya dari gempa yang terjadi yaitu bahaya yang diakibatkan oleh getaran

gempa itu sendiri. Pada umumnya tanah yang lunak akan mengalami getaran yang

lebih kuat dari tanah padat, pada tanah pasir pada gelombang gempa tertentu ada

kalanya terjadi proses “pencairan” (liquifaction). Sehingga tanah dasar menjadi

lunak sama sekali. Bangunan yang diatasnya dapat tenggelam. Bahaya lainnya

yaitu terjadi karena tanah longsor, keluarnya gas-gas dari dalam tanah melalui

rekahan-rekahan yang terjadi, gelombang laut (tsunami), kebakaran akibat

Page 34: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

konsleting listrik atau pecahnya pipa gas, banjir akibat bobolnya tanggul sungai

atau bendungan, luapan air danau karena guncangan gempa. Dalam banyak hal,

gempa bumi susulan dapat juga menambah kerusakan atau merobohkan suatu

bangunan. Setelah terjadinya suatu gempa bumi kuat biasanya akan diikuti oleh

gempa bumi-gempa bumi susulan yang pada umumnya baik kekerapan maupun

kekuatannya makin lama makin berkurang. Gempa bumi-gempa bumi susulan ini

dapat dirasakan selama 3 bulan atau kadang-kadang sampai 6 bulan setelah

terjadinya gempa bumi utama (main shock).

2.6. Hubungan Frekuensi Gempa bumi Susulan Dengan Waktu Menurut

Metode Mogi

Proses terjadinya patahan yang sifatnya tergantung pada tingkat tegangan,

dan juga kurva frekuensi dari gempa bumi elastis yang disertai patahan-patahan

lokal dibawah tegangan konstan yang diperkirakan, merupakan suatu fungsi

eksponensial. Sesuai dengan percobaan laboratorium (Mogi, 1962) kurva

frekuensi gempa bumi elastis dibawah beban konstan dinyatakan dengan fungsi

eksponensial. Karena itu jika tegangan pada daerah gempa bumi susulan adalah

konstan, maka merupakan kurva frekuensi eksponensial yang diharapkan (Rasyidi

Sulaiman, 2006).

Menurut Mogi I (1962) bahwa tingkat aktivitas gempa bumi susulan (t ≥100

hari), dalam hubungan antara frekuensi gempa bumi terhadap waktu adalah :

N(t) = a.���………………………………………………….………….......... (2.1)

Dimana:

N(t) = frekuensi dari gempa bumi susulan pada selang waktu tertentu.

Page 35: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

t = waktu sesudah gempa bumi utama terjadi.

a, b = keduanya merupakan konstanta.

[a = tingkat seismisitas daerah yang diteliti, dan b = parameter seismotektonik

(Mogi-Miyamura)].

Tingkat frekuensi yang menurun didalam gempa bumi susulan berurutan.

Ternyata nilai b dari persamaan (2.1) menunjukkan tingkat penurunan frekuensi

dari gempa bumi susulan. Hal ini tergantung pada kenyataan bahwa tegangan sisa

pada daerah gempa bumi susulan berkurang cepat dalam daerah yang bersuhu

tinggi karena akibat suatu aliran batuan (rock-flow). Sedangkan Metode Mogi II

(1962) menyatakan bahwa tinggat aktifitas gempa bumi susulan (t ≤ 100 hari)

dalam hubungan antara frekuensi gempa bumi terhadap waktu adalah sebagai

berikut :

N(t) = a.���� …………………………………………………………........... (2.2)

Dimana:

N(t) = frekuensi dari gempa bumi susulan pada selang waktu tertentu.

t = waktu sesudah gempa utama terjadi.

a, b = keduanya merupakan konstanta.

Page 36: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Kegiatan Penelitian ini dilakukan selama tujuh bulan dari tanggal 01

Oktober 2010 - 30 April 2011. Penelitian ini dilaksanakan di Badan Meteorologi

dan Klimatologi Geofisika (BMKG) yang beralamat di Jalan Angkasa 1 No. 2

Kemayoran Jakarta 10720, Indonesia.

3.2. Peralatan dan Data Penelitian

Peralatan dan data yang digunakan dalam penelitian sebagai berikut :

A. Peralatan Penelitian :

1. Perangkat keras :

a. Satu unit komputer Intel Pentium IV.

b. Printer Laser Jet 1020.

c. Flashdisk 2 GB.

2. Perangkat Lunak :

a. Microsoft Office Excel 2007 untuk mengolah data-data gempa bumi

susulan.

b. Microsoft Office Word 2007 untuk pengetikan.

B. Data Penelitian :

Data penelitian yang digunakan dalam perhitungan frekuensi gempa bumi

susulan terhadap waktu adalah jumlah data gempa-gempa susulan yang terjadi

setelah terjadi setelah gempa bumi Pagai Selatan tanggal 25 Oktober 2010 dan

Page 37: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

gempa bumi Pariaman tanggal 30 September 2009 berdasarkan rekaman data

gempa bumi dari Badan Meteorologi dan Klimatologi Geofisika (BMKG) Jakarta.

3.3 Pengolahan Data

Diagram Alur Pengolahan Data :

INPUT DATA FREKUENSI WAKTU

1. MOGI-1 (t ≥100 hari)

� Log n(t) = log a - b. log t

� N(t) = a.���

2. MOGI-2 (t ≤ 100 hari)

� Ln n (t) = Ln a – b.t

� N(t) = a.����

KONSTANTA a

KONSTANTA b

KONSTANTA r

ANALISIS

KESIMPULAN

Page 38: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Data frekuensi gempa bumi susulan Pagai Selatan dan Pariaman dihitung

setelah terjadinya gempa bumi utama. Kemudian untuk mendapatkan nilai

konstanta dari persamaan Metode Mogi I dan Metode Mogi II pada hubungan

antara frekuensi gempa bumi susulan terhadap waktu biasanya ditentukan

metode kuadrat terkecil. Hubungan antara frekuensi dan waktu dari metoda di

atas tadi dapat dianggap sebagai suatu hubungan linier. Jika disusun

pengamatan banyaknya frekuensi gempa bumi susulan yang menurun terhadap

waktu, maka konstanta-konstanta dan koefisien korelasi dari persamaan

regresi linier misal persamaan liniernya :

Y = A + BX …………………………………………………………… (3.1)

Maka nilai konstanta a dan b dapat di peroleh, yaitu :

B = b = � �Σ ���� �Σ��{Σ�}

� �Σ���� {Σ�}� ..………………….……………………..… (3.2)

A = Log a = ��� {�}

� ………...……………………………………… (3.3)

r = � (∑��) � (∑�) (∑�)

�{� �∑ �� � �∑�)� {� �∑�� � (∑�)�} ……………………....…….... (3.4)

Dimana:

n = banyaknya data

∑ ��

��� = jumlah data y berjalan dari I = 1,2,3…

r = koefisien korelasi -1≤ r ≤1

Bila nilai r mendekati -1, hubungan variabel y dan x adalah negative

sangat kuat. Bila nilai r mendekati 1, hubungan variabel y dan x positif sangat

Page 39: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

kuat. Bila nilai r mendekati nol, tidak ada hubungan variabel y dan x artinya

tidak ada hubungan diantara waktu (t) dan frekuensi gempa susulan n(t).

Setelah di dapat konstanta A , B dan r kemudian konstanta-konstanta tersebut

dimasukkan ke persamaan Metode Mogi I dan Metode Mogi 2 yaitu :

Metode Mogi 1 :

Log n(t) = log a - b. log t ……………………………………………… (3.5)

Dimana :

Y = Log n(t)

A = Log a

B = b

X = Log t

Metode Mogi 2 :

Ln n (t) = Ln a – b.t …………………………………………………… (3.6)

Dimana :

Y = Ln n (t)

A = Ln a

B = b

X = t

Page 40: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Analisis Waktu Berakhirnya Gempa Bumi Pagai Selatan 25

Oktober 2010

Dari hasil pengelompokan dan pengolahan data yang diambil dari kantor

Badan Meteorologi dan Klimatologi Geofisika (BMKG) dapat dilihat seperti pada

tabel 4.1 berikut ini :

Tabel 4.1. Distribusi Gempa Bumi Pagai Selatan 25 Oktober 2010 :

Penjelasan dari penurunan distribusi frekuensi harian gempa bumi susulan

berdasarkan tabel 4.1 adalah : pada hari pertama tanggal 25 Oktober ada 431 kali,

hari kedua 26 Oktober ada 262 kali, hari ketiga 27 Oktober ada 152 kali, hari

keempat 28 Oktober ada 109 kali, hari kelima 29 Oktober ada 40 kali, hari

Interval (t) hari

Frekuensi Gempa n(t)

1 431 2 262 3 152 4 109 5 40 6 31 7 33 8 29 9 19 10 13 11 17 12 17 13 15 14 14 15 10 16 15

Page 41: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

keenam 30 Oktober ada 31 kali, hari ketujuh 31 Oktober ada 33 kali, hari

kedelapan 1 November ada 29 kali, hari kesembilan 2 November ada 19 kali, hari

kesepuluh 3 November ada 13 kali, hari kesebelas 4 November ada 17 kali, hari

keduabelas 5 November ada 17 kali, hari ketigabelas 6 November ada 15 kali, hari

keempatbelas 7 November ada 14 kali, hari kelimabelas 8 November ada 10 kali,

dan pada hari keenambelas 9 November ada 15 kali gempa bumi susulan.

Berikut ini gambar grafik distribusi gempa bumi Pagai Selatan 25 Oktober

2010 :

Gambar 4.1. Grafik Distribusi Gempa Pagai Selatan 25 Oktober 2010

Tabel perhitungan dari rumus persamaan regresi linear Metode Mogi 1

untuk gempa bumi Pagai Selatan bisa dilihat pada tabel 4.2 berikut ini :

y = -17.91x + 227.7

R² = 0.533

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

N,

Jum

lah

Gem

pa B

umi S

usu

lan

∆t, interval waktu per 24 jam-an

Peluruhan Gempa Bumi Pagai

Frekuensi

Gempa n(t)

Linear (Frekuensi

Gempa n(t))

Page 42: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Tabel 4.2. Perhitungan Dari Rumus Persamaan Regresi Linier Metode Mogi 1 :

No (t)

n(t)

X (log t) Y (log n(t))

X.Y X2 Y2

1. 431 0 2.634477 0 0 6.94047

2. 262 0.30103 2.418301 0.727981 0.090619 5.848181

3. 152 0.477121 2.181844 1.041004 0.227645 4.760441

4. 109 0.60206 2.037426 1.226653 0.362476 4.151107

5. 40 0.69897 1.60206 1.119792 0.488559 2.566596

6. 31 0.778151 1.491362 1.160505 0.605519 2.22416

7. 33 0.845098 1.518514 1.283293 0.714191 2.305885

8. 29 0.90309 1.462398 1.320677 0.815572 2.138608

9. 19 0.954243 1.278754 1.220241 0.910579 1.635211

10. 13 1 1.113943 1.113943 1 1.24087

11. 17 1.041393 1.230449 1.281381 1.084499 1.514005

12. 17 1.079181 1.230449 1.327877 1.164632 1.514005

13. 15 1.113943 1.176091 1.310099 1.24087 1.383191

14. 14 1.146128 1.146128 1.313609 1.313609 1.313609

15. 10 1.176091 1 1.176091 1.383191 1

16. 15 1.20412 1.176091 1.416155 1.449905 1.383191

∑ 13.32062 24.69829 18.0393 12.85187 41.91953

Dari tabel di atas diperoleh hasil untuk masing-masing kolom adalah :

∑ y = 24.69829 ∑ x2 = 12.85187 ∑ xy = 18.0393

∑ x = 13.32062 ∑ y2 = 41.91953

Page 43: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Dengan demikian konstanta a, b, dan r sudah dapat dihitung dengan

menggunakan rumus :

B = b = � �Σ ���� �Σ��{Σ�}

� ����� {�}�

b = ���.� � �� ( . ������.����)

���.������ ( . ���)�

b = -1.43194 Dengan demikian diperoleh konstanta b = -1.43194

Untuk perhitungan konstanta a dapat dilakukan dengan rumus sebagai berikut :

A = log a = ��� {�}

A = log a =

(24.69829) – (-1.43194 x 13.32062))

A = log a = 2.735786

a = 10735786.2

= 544.23

Dengan demikian diperoleh konstanta a = 544.23

Koefisien korelasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

r = � (∑��) � (∑�) (∑�)

�{� �∑ �� � �∑�)� {� �∑�� � (∑�)�}

r = (�.� � ) � ( . ���) (��.����)

�{ ��.����� � ���.� ���)� { ��.��� � � (�.���� )}

Page 44: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

r = - 0.9758

Dari persamaan regresi linearnya didapat nilai-nilai konstanta sebagai berikut ini :

a = 544.23

b = -1.43194

r = - 0.9758

Mogi-1: log n(t) = log a + b log t …….……………………………………. (4.1)

Y = log n(t), A = log a, B = b, X = log t

n(t) = a x ���

Peluruhan frekuensi gempanya n(t) = 1, maka :

1 = 544.23 x �43194.1−

…………..…………………………………………... (4.2)

Kemudian kita lihat kembali persamaan (4.1) bahwa :

log n(t) = log a + b log t

log 1 = log 544.23 + {(-1.43194) log t}

log 1 - log 544.23 = (-1.43194) log t

0 - 2.7357= (-1.43194) log t

log t = =−

−43194.1

7357.20 =−−

43194.1

7357.21.91048

Page 45: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

t = 1091048.1

= 81 hari

t = 81 hari

Metoda Mogi-1 (1962) :

n(t) = 544.23 * t 43194.1−

Bila n(t) = 1 maka diperoleh t = 81 hari. Jadi menurut Metode Mogi 1 waktu

berakhirnya gempa bumi susulan di daerah Pagai Selatan pada hari ke 81 setelah

gempa bumi utama.

Tabel perhitungan dari rumus persamaan regresi linear Metode Mogi 2

untuk gempa bumi Pagai Selatan bisa dilihat pada tabel 4.3 berikut ini :

Tabel 4.3. Perhitungan Dari Rumus Persamaan Regresi Linier Metode Mogi 2 :

No (t)

n(t)

X (t) Y (ln n(t))

X.Y X2 Y2

1. 431 1 6.066108 6.066108 1 36.79767

2. 262 2 5.568345 11.13669 4 31.00646

3. 152 3 5.023881 15.07164 9 25.23938

4. 109 4 4.691348 18.76539 16 22.00874

5. 40 5 3.688879 18.4444 25 13.60783

6. 31 6 3.433987 20.60392 36 11.79227

7. 33 7 3.496508 24.47555 49 12.22557

8. 29 8 3.367296 26.93837 64 11.33868

9. 19 9 2.944439 26.49995 81 8.669721

Page 46: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

10. 13 10 2.564949 25.64949 100 6.578965

11. 17 11 2.833213 31.16535 121 8.027098

12. 17 12 2.833213 33.99856 144 8.027098

13. 15 13 2.70805 35.20465 169 7.333536

14. 14 14 2.639057 36.9468 196 6.964624

15. 10 15 2.302585 34.53878 225 5.301898

16. 15 16 2.70805 43.3288 256 7.333536

∑ 136 56.86991 408.8345 1496 222.2531

Dari tabel di atas diperoleh hasil untuk masing-masing kolom adalah :

∑ y = 56.86991 ∑ x2 = 1496

∑ x = 136 ∑ y2 = 222.2531

∑ xy = 408.8345

Dengan demikian konstanta a, b, dan r sudah dapat dihitung dengan

menggunakan rumus :

B = b = � �Σ ���� �Σ���Σ��

� ����� ����

b = �����.� ���� � ��.����

������ � ��

b = -0.21929

Dengan demikian diperoleh konstanta b = -0.21929

Untuk perhitungan konstanta a dapat dilakukan dengan rumus sebagai berikut :

Page 47: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

A = ln a = ��� {�}

A = ln a =

(56.86991) – (-0.21929 x 136))

A = ln a = 5.41836

a = �41836.5

= 225.50898

Dengan demikian diperoleh konstanta a = 225.50898

Koefisien korelasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

r = � (∑��) � (∑�) (∑�)

�{� �∑ ����∑�)� {� �∑�� � (∑�)�}

r = (���.� �� ) � ( .��� ) (�.���)

�{ ���� � ����)� { ����.�� � � ( � �.� )}

r = - 0.90155

Dari persamaan regresi linearnya didapat nilai-nilai konstanta sebagai berikut ini :

a = 225.50898

b = -0.21929

r = - 0.90155

Mogi-2 : ln n(t) = ln a – b t ………..…….…………………………………. (4.3) Y = ln n(t), A = ln a, B = b, X = t

Page 48: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

n(t) = a x e bt−

Peluruhan frekuensi gempanya n(t) = 1, maka :

1 = 225.50898 x e -0.21929 t ……..……………………………………………. (4.4)

Kemudian kita lihat kembali persamaan (4.3) bahwa :

ln n(t) = ln a – b t

ln 1 = ln 225.50898 – 0.21929 t

=−−

21929.0

50898.225ln1ln t

t = 24.7086 = 25 hari

Metoda Mogi-2 (1962) :

n(t) = 225.50898 x e -0.21929 t

Bila n(t) = 1 maka diperoleh t = 25 hari.

Jadi menurut Metode Mogi 2 waktu berakhirnya gempa bumi susulan di daerah

Pagai Selatan pada hari ke 25 setelah gempa bumi utama.

Dari data tabulasi distribusi gempa bumi susulan di atas gempa bumi Pagai

Selatan setelah terjadinya gempa bumi utama dihari pertama menunjukkan

distribusi gempa buminya lebih besar dibanding hari kedua ini dikarenakan mulai

terjadinya gempa bumi Pagai Selatan itu terjadi pada siang hari yaitu pada jam

14:42:20 untuk waktu GMT (Greenwich) atau 21:42:20 WIB malam jadi sudah

dalam pertengahan hari / pertengahan waktu untuk GMT (Greenwich) dan untuk

Page 49: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

daerah Sumatera Barat sudah memasuki ¾ waktu . Dengan demikian perbedaan-

perbedaan distribusi gempa bumi susulan tersebut sangat jauh dibandingkan

dengan gempa bumi di hari yang kedua. Sedangkan dari grafiknya untuk gempa

bumi susulan Pagai Selatan menunjukkan tiap grafik yang pertama yaitu didahului

adanya gempa utama dahulu baru adanya gempa-gempa susulan dan lambat laun

menurun bersamaan dengan waktunya.

Adapun dari perhitungan-perhitungannya menunjukkan bahwa dari hasil

perhitungan untuk gempa bumi Pagai Selatan lebih cocok ke Mogi 2. Dengan

demikian untuk prediksi gempa bumi daerah Pagai Selatan , maka gempanya akan

berakhir kurang dari 100 hari yaitu 25 hari setelah gempa bumi utama. Hal ini

hampir mendekati dengan hasil di lapangan oleh BMKG kalau gempa bumi di

Pagai Selatan 25 Oktober 2010 berakhir 29 hari setelah gempa bumi utama.

4.2. Hasil Analisis Waktu Berakhirnya Gempa Bumi Pariaman 30 September

2009

Dari hasil pengelompokan dan pengolahan data yang diambil dari kantor

Badan Meteorologi dan Klimatologi Geofisika (BMKG) dapat dilihat seperti pada

tabel 4.4 berikut ini :

Page 50: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Tabel 4.4. Distribusi Gempa Bumi Pariaman 30 September 2009 :

Berikut penjelasan dari penurunan distribusi frekuensi harian gempa bumi

susulan : pada hari pertama tanggal 30 September ada 155 kali, hari kedua 1

Oktober ada 71 kali, hari ketiga 2 Oktober ada 129 kali, hari keempat 3 Oktober

Interval (t) hari

Frekuensi Gempa n(t)

1 155 2 71 3 129 4 88 5 111 6 93 7 70 8 70 9 56 10 47 11 33 12 27 13 39 14 20 15 33 16 35 17 23 18 26 19 26 20 14 21 28 22 23 23 23 24 17 25 22 26 11 27 17 28 21 29 14 30 14 31 29 32 17 33 13

Page 51: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

ada 88 kali, hari kelima 4 Oktober ada 111 kali, hari keenam 5 Oktober ada 93

kali, hari ketujuh 6 Oktober ada 70 kali, hari kedelapan 7 Oktober ada 70 kali, hari

kesembilan 8 Oktober ada 56 kali, hari kesepuluh 9 Oktober ada 47 kali, hari

kesebelas 10 Oktober ada 33 kali, hari keduabelas 11 Oktober ada 27 kali, hari

ketigabelas 12 Oktober ada 39 kali, hari keempatbelas 13 Oktober ada 20 kali,

hari kelimabelas 14 Oktober ada 33 kali, hari keenambelas 15 Oktober ada 35

kali, hari ketujuhbelas 16 Oktober ada 23 kali, hari kedelapanbelas 17 Oktober

ada 26 kali, hari kesembilanbelas 18 Oktober ada 26 kali, hari keduapuluh 19

Oktober ada 14 kali, hari keduapuluhsatu 20 Oktober ada 28 kali, hari

keduapuluhdua 21 Oktober ada 23 kali, hari keduapuluhtiga 22 Oktober ada 23

kali, hari keduapuluhempat 23 Oktober ada 17 kali, hari keduapuluhlima 24

Oktober ada 22 kali, hari keduapuluhenam 25 Oktober ada 11 kali, hari

keduapuluhtujuh 26 Oktober ada 17 kali, hari keduapuluhdelapan 27 Oktober ada

21 kali, hari keduapuluhsembilan 28 Oktober ada 14 kali, hari ketigapuluh 29

Oktober ada 14 kali, hari ketigapuluhsatu 30 Oktober ada 29 kali, hari

ketigapuluhdua 31 Oktober ada 17 kali, dan pada hari ketigapuluhtiga 1

November ada 13 kali gempa bumi susulan.

Page 52: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Berikut ini gambar grafik distribusi gempa bumi Pariaman 30 September

2009 :

Gambar 4.2. Grafik Distribusi Gempa Pariaman 30 September 2009

Tabel perhitungan dari rumus persamaan regresi linear Metode Mogi 1 untuk

gempa bumi Pariaman bisa dilihat pada tabel 4.5 berikut ini :

Tabel 4.5. Perhitungan Dari Rumus Persamaan Regresi Linier Metode Mogi 1 :

No (t)

n(t)

X (log t) Y (log n(t)) X.Y X2 Y2

1. 155 0 2.190332 0 0 4.797553

2. 71 0.30103 1.851258 0.55728429 0.090619 3.427157

3. 129 0.477121 2.11059 1.00700721 0.227645 4.454589

y = -3.044x + 94.62

R² = 0.657

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

N,

Jum

lah

Ge

mpa

Bum

i Sus

ula

n

∆t, interval waktu per 24 jam-an

Peluruhan Gempa Bumi Pariaman

Frekuensi

Gempa

n(t)

Linear

(Frekuen

si Gempa

n(t))

Page 53: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

4. 88 0.60206 1.944483 1.17069522 0.362476 3.781013

5. 111 0.69897 2.045323 1.42961941 0.488559 4.183346

6. 93 0.778151 1.968483 1.53177747 0.605519 3.874925

7. 70 0.845098 1.845098 1.55928874 0.714191 3.404387

8. 70 0.90309 1.845098 1.66628956 0.815572 3.404387

9. 56 0.954243 1.748188 1.66819533 0.910579 3.056161

10. 47 1 1.672098 1.67209786 1 2.795911

11. 33 1.041393 1.518514 1.58136931 1.084499 2.305885

12. 27 1.079181 1.431364 1.54470093 1.164632 2.048802

13. 39 1.113943 1.591065 1.77235584 1.24087 2.531487

14. 20 1.146128 1.30103 1.49114695 1.313609 1.692679

15. 33 1.176091 1.518514 1.78591097 1.383191 2.305885

16. 35 1.20412 1.544068 1.85924319 1.449905 2.384146

17. 23 1.230449 1.361728 1.67553655 1.514005 1.854303

18. 26 1.255273 1.414973 1.77617714 1.575709 2.00215

19. 26 1.278754 1.414973 1.80940226 1.635211 2.00215

20. 14 1.30103 1.146128 1.49114695 1.692679 1.313609

21. 28 1.322219 1.447158 1.91346027 1.748264 2.094266

22. 23 1.342423 1.361728 1.82801433 1.802099 1.854303

23. 23 1.361728 1.361728 1.8543027 1.854303 1.854303

24. 17 1.380211 1.230449 1.69827943 1.904983 1.514005

25. 22 1.39794 1.342423 1.87662637 1.954236 1.802099

26. 11 1.414973 1.041393 1.47354289 2.00215 1.084499

27. 17 1.431364 1.230449 1.76122 2.048802 1.514005

28. 21 1.447158 1.322219 1.91346027 2.094266 1.748264

29. 14 1.462398 1.146128 1.67609534 2.138608 1.313609

30. 14 1.477121 1.146128 1.69297008 2.181887 1.313609

31. 29 1.491362 1.462398 2.18096436 2.22416 2.138608

Page 54: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

32. 17 1.50515 1.230449 1.85201017 2.265476 1.514005

33. 13 1.518514 1.113943 1.69153851 2.305885 1.24087

∑ 36.93869 49.8999 52.4617299 45.79459 78.60697

Dari tabel di atas diperoleh hasil untuk masing-masing kolom adalah :

∑ y = 49.8999 ∑ x2 = 45.79459

∑ x = 36.93869 ∑ y2 = 78.60697

∑ xy = 52.4617299

Dengan demikian konstanta a, b, dan r sudah dapat dihitung dengan

menggunakan rumus :

B = b = � �Σ ���� �Σ���Σ��

� ����� ����

b = ��� �.� ������� (� .��� � ��.����)

��� �.������ (� .��� �)�

b = -0.7594

Dengan demikian diperoleh konstanta b = -0.7594

Untuk perhitungan konstanta a dapat dilakukan dengan rumus sebagai berikut :

A = log a = ��� {�}

A = log a = ���

(49.8999) - (-0.7594 x 36.93869))

A = log a= 1.662

Page 55: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

a = 10�.��� = 45.92

Dengan demikian diperoleh konstanta a = 45.92

Koefisien korelasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

r = � (∑��) � (∑�) (∑�)

�{� �∑ �� � �∑�)� {� �∑�� � (∑�)�}

r = ��� �.� ������� (� .��� � ��.����)

�{�� ��.������ (� .��� �)�} {�� ���. � ��� � (��.����)�}

r = -0.9027

Dari persamaan regresi linearnya didapat nilai-nilai konstanta sebagai berikut ini :

a = 45.92

b = -0.7594

r = -0.9027

Mogi-1: log n(t) = log a + b log t

Y = log n(t), A = log a, B = b, X = log t

n(t) = a x ���

Peluruhan frekuensi gempanya n(t) = 1, maka :

1 = 45.92 x ���.��

log n(t) = log a + b log t

Page 56: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

log 1 = log 45.92 + {(-0.7594) log t}

log 1 - log 45.92 = (-0.7594) log t

0 – 1.662 = (-0.7594) log t

log t = ���. ���.���

= 2.1886

t = 10�.���� = 154 hari

Metoda Mogi-1 (1962) :

n(t) = 45.92 x ���.��

Bila n(t) = 1 maka diperoleh t = 154 hari. Jadi menurut Metode Mogi 1 waktu

berakhirnya gempa bumi susulan di daerah Pariaman pada hari ke 154 setelah

gempa bumi utama.

Tabel perhitungan dari rumus persamaan regresi linear Metode Mogi 2

untuk gempa bumi Pariaman bisa dilihat pada tabel 4.6 berikut ini :

Tabel 4.6. Perhitungan Dari Rumus Persamaan Regresi Linier Metode Mogi 2 :

No (t)

n(t)

X (t) Y (ln n(t)) X.Y X2 Y2

1. 155 1 5.043425 5.043425 1 25.43614

2. 71 2 4.26268 8.52536 4 18.17044

3. 129 3 4.859812 14.57944 9 23.61778

4. 88 4 4.477337 17.90935 16 20.04654

5. 111 5 4.70953 23.54765 25 22.17967

Page 57: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

6. 93 6 4.532599 27.1956 36 20.54446

7. 70 7 4.248495 29.73947 49 18.04971

8. 70 8 4.248495 33.98796 64 18.04971

9. 56 9 4.025352 36.22817 81 16.20346

10. 47 10 3.850148 38.50148 100 14.82364

11. 33 11 3.496508 38.46158 121 12.22557

12. 27 12 3.295837 39.55004 144 10.86254

13. 39 13 3.663562 47.6263 169 13.42168

14. 20 14 2.995732 41.94025 196 8.974412

15. 33 15 3.496508 52.44761 225 12.22557

16. 35 16 3.555348 56.88557 256 12.6405

17. 23 17 3.135494 53.3034 289 9.831324

18. 26 18 3.258097 58.64574 324 10.61519

19. 26 19 3.258097 61.90383 361 10.61519

20. 14 20 2.639057 52.78115 400 6.964624

21. 28 21 3.332205 69.97629 441 11.10359

22. 23 22 3.135494 68.98087 484 9.831324

23. 23 23 3.135494 72.11637 529 9.831324

24. 17 24 2.833213 67.99712 576 8.027098

25. 22 25 3.091042 77.27606 625 9.554543

26. 11 26 2.397895 62.34528 676 5.749902

27. 17 27 2.833213 76.49676 729 8.027098

28. 21 28 3.044522 85.24663 784 9.269117

29. 14 29 2.639057 76.53266 841 6.964624

30. 14 30 2.639057 79.17172 900 6.964624

31. 29 31 3.367296 104.3862 961 11.33868

32. 17 32 2.833213 90.66283 1024 8.027098

33. 13 33 2.564949 84.64333 1089 6.578965

Page 58: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

∑ 561 114.8988 1754.635 12529 416.7661

Dari tabel di atas diperoleh hasil untuk masing-masing kolom adalah :

∑ y = 114.8988 ∑ x2 = 12529

∑ x = 561 ∑ y2 = 416.7661

∑ xy = 1754.635

Dengan demikian konstanta a, b, dan r sudah dapat dihitung dengan

menggunakan rumus :

B = b = � �Σ ���� �Σ���Σ��

� ����� ����

b = �������. ��� � �����.�����

���������� � ���

b = -0.0664

Dengan demikian diperoleh konstanta b = -0.0664

Untuk perhitungan konstanta a dapat dilakukan dengan rumus sebagai berikut :

A = ln a = ��� {�}

A = ln a = ���

(114.8988 – (-0.0664 x 561))

A = ln a = 4.6105

Page 59: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

a = �.���� = 100.54

Dengan demikian diperoleh konstanta a = 100.54

Koefisien korelasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

r = � (∑��) � (∑�) (∑�)

�{� �∑ �� �∑�)� {� �∑�� (∑�)�}

r = �� (���. �) � ( �) (���.����)

�{�� ������ � � �)�� {�� ��� .� �� � (���.����)�}

r = - 0.8883

Dari persamaan regresi linearnya didapat nilai-nilai konstanta sebagai berikut ini :

a = 100.54

b = -0.0664

r = - 0.8883

Mogi-2 : ln n(t) = ln a – b t Y = ln n(t), A = ln a, B = b, X = t

n(t) = a x e bt−

Peluruhan frekuensi gempanya n(t) = 1, maka :

1 = 100.54 x e -0.0664 t

ln n(t) = ln a – b t

ln 1 = ln 100.54 – 0.0664 t

Page 60: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

�� �������.�

� �.� � = t

t = 69 hari

Metoda Mogi-2 (1962) :

n(t) = 100.54 x e -0.0664 t

Bila n(t) = 1 maka diperoleh t = 69 hari.

Jadi menurut Metode Mogi 2 waktu berakhirnya gempa bumi susulan di daerah

Pariaman pada hari ke 69 setelah gempa bumi utama.

Dari data tabulasi distribusi gempa bumi susulan di atas gempa bumi

Pariaman setelah terjadinya gempa bumi utama dihari pertama menunjukkan

untuk gempa bumi Pariaman distribusi gempa susulan menunjukkan penurunan

yang sangat signifikan dikarenakan gempa bumi Pariaman terjadi pada pagi hari

untuk Greenwich (GMT) yaitu pada jam 10:16:09 GMT (Greenwich), atau

17:16:09 WIB sore hari untuk daerah Sumatera Barat dan sekitarnya. Sedangkan

dari grafiknya untuk gempa bumi susulan Pariaman menunjukkan tiap grafik yang

pertama yaitu didahului adanya gempa utama dahulu baru adanya gempa-gempa

susulan dan lambat laun menurun bersamaan dengan waktunya. Adapun dari

perhitungan-perhitungannya menunjukkan bahwa dari hasil perhitungan untuk

gempa bumi Pariaman cenderung untuk Mogi 1. Dengan demikian untuk prediksi

gempa bumi daerah Pariaman , maka gempanya akan berakhir lebih dari 100 hari

yaitu 154 hari setelah gempa bumi utama. Hal ini mendekati dengan hasil di

Page 61: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

lapangan oleh BMKG kalau gempa bumi di Pariaman 30 September 2009

berakhir 143 hari setelah gempa bumi utama.

4.3. Hasil Waktu Berakhirnya Gempa Bumi Pagai Selatan 25 Oktober 2010

Dan Pariaman 30 September 2009

Berdasarkan hasil perhitungan hasil waktu berakhirnya gempa bumi Pagai

Selatan 25 Oktober 2010 dan Pariaman 30 September 2009 bisa dilihat pada tabel

4.7 berikut ini :

Tabel 4.7. Hasil Waktu Berakhirnya Gempa Bumi Pagai Selatan 25

Oktober 2010 Dan Pariaman 30 September 2009 :

No. Gempa Metode a b r Waktu berakhir

Hasil Observasi BMKG

1. Pagai

Selatan

Mogi I (t

≥100 hari)

544.23 -1.43194 -0.9758 81 hari

29 hari

Mogi II (t

≤100 hari)

225.50898 -0.21929 -0.90155 25 hari

2. Pariaman Mogi I (t

≥100 hari)

45.92 -0.7594 -0.9027 154 hari

143 hari

Mogi II (t

≤100 hari)

100.54 -0.0664 -0.8883 69 hari

Page 62: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil proses pengolahan, analisa dan perhitungan yang telah dilakukan

untuk distribusi gempa bumi susulan dan frekuensi gempa bumi susulan terhadap

waktu di daerah Sumatera Barat dan sekitarnya dapat disimpulkan sebagai

berikut:

1. Waktu berakhirnya gempa bumi susulan untuk daerah Pagai Selatan dan

sekitarnya adalah pada hari ke-25 setelah gempa utama sesuai dengan Metode

Mogi II untuk n (t) = 1, sedangkan untuk daerah Pariaman dan sekitarnya

waktu berakhirnya gempa bumi susulan adalah pada hari ke-154 setelah gempa

utama sesuai dengan Metode Mogi I untuk n (t) = 1.

2. Dari grafik gempa susulan dapat diketahui tipe gempa di Sumatera Barat

termasuk gempa bumi tipe pertama menurut Mogi yaitu terjadi gempa bumi

utama tanpa gempa pendahuluan, tetapi selalu diikuti oleh gempa bumi

susulan.

Page 63: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

5.2. Saran

1. Dalam memberi peringatan kepada masyarakat hendaknya menggunakan

perhitungan dengan Metode Mogi 1 dan Mogi 2 karena kedua rumus tersebut

saling berhubungan tergantung dari tipe gempa dan struktur batuannya.

2. Untuk masyarakat Pagai Selatan dan Pariaman agar selalu waspada terhadap

kemungkinan terjadinya gempa bumi berikutnya.

Page 64: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

DAFTAR PUSTAKA

Budiman, Arif.,dkk. 2009. Analisis Gempa Utama dan Susulan Sebagai Kajian

Awal dalam Memperkirakan Waktu Berakhirnya Gempa Susulan di

Sumatera Barat. Sumatera: Universitas Andalas.

Catur Yulianti, Ria. Rekayasa Gempa. Pusat Pengembangan Bahan Ajar-UMB.

Dwi Riadi, Teddy. 2008. Perhitungan Percepatan Tanah Menggunakan Rumus

Empiris Atenuasi Berdasarkan Hasil Pembacaan Accelerograph Gempa

Bengkulu 12 September 2007. Jakarta: Akademi Meteorologi dan

Geofisika.

Eko Wibowo, Sandy. 2008. Analisa Statistik Seismisitas Sulawesi Utara dan

Sekitarnya Periode 1973-2007. Jakarta: Akademi Meteorologi dan

Geofisika.

Hidayat, Nurul. 2008. Analisis Periode Ulang Gempa di Bengkulu dengan Metode

Least Square dan Likelihood. Jakarta: Akademi Meteorologi dan

Geofisika.

Ihsan, Muhammad. 2008. Analisa Ketahanan Gempa. Depok: Fakultas Teknik.

Universitas Indonesia.

Natawidjadja, Danny H & Harjono, Hery. 2004. Sumatera Rawan GempaBumi!

Bandung: Puslit Geoteknologi-LIPI.

Nur, Muhammad. 2008. Peluruhan dan Distribusi Gempa Susulan (Studi Kasus

Gempa Bengkulu 12 September 2007). Jakarta: Akademi Meteorologi dan

Geofisika.

Page 65: (STUDI KASUS GEMPA BUMI PAGAI SELATAN 25 OKTOBER 2010 …

Ristanto, Dana. 2006. Program Perhitungan Frekuensi Gempa Bumi Susulan

Terhadap Waktu dengan Fortran 77 (Studi Kasus Gempa Yogya 27 Mei-

12 Juni 2006). Jakarta: Akademi Meteorologi dan Geofisika.

Supendi, Pepen. 2008. Analisis Aktivitas Seismik di Daerah Jawa Barat dan

Sekitarnya (Tahun 1973-2007). Jakarta: Akademi Meteorologi dan

Geofisika.

Susilawati. 2008. Penerapaan Penjalaran Gelombang Seismik Gempa pada

Penelaahan Struktur Bagian dalam Bumi. Karya Ilmiah Fak. Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam. Medan: Universitas Sumatera Utara.

Syukur Rahmatullah, Fajri. 2008. Aplikasi Koefisien Gempa Bumi pada Struktur

Bangunan (Studi Kasus Perencanaan Bangunan Rumah Sederhana Tahan

Gempa Type 21/60). Jakarta: Akademi Meteorologi dan Geofisika.

Wibowo, Adhi. 2008. Analisis Keaktifan dan Resiko Gempa Bumi Pada Zona

Subduksi Sumatera dengan Metode Statistik. Jakarta: Akademi

Meteorologi dan Geofisika.