26 26 ANALISIS SINYAL SEISMIK GUNUNGAPI MERAPI BERDASARKAN IDENTIFIKASI GEMPA MULTIPHASE SEBELUM DAN SESUDAH LETUSAN 14 JUNI 2006 Disusun Oleh: HERLINA TRI WULANDARI NIM M 0206042 SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Fisika Pada Jurusan Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Penetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Juli, 2010
74
Embed
ANALISIS SINYAL SEISMIK GUNUNGAPI MERAPI …/Analisis... · mekanisme letusan dengan tingkat heterogenitas batuan. ... Department of Physics. ... mechanism with the degree of heterogeneity
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
26
26
ANALISIS SINYAL SEISMIK GUNUNGAPI MERAPI BERDASARKAN IDENTIFIKASI
GEMPA MULTIPHASE SEBELUM DAN SESUDAH LETUSAN 14 JUNI 2006
Disusun Oleh:
HERLINA TRI WULANDARI NIM M 0206042
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Fisika
Pada Jurusan Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Penetahuan Alam
Analisis Sinyal Seismik Gunungapi Merapi Berdasarkan Identifikasi
Gempa Multiphase Sebelum Dan Sesudah Letusan 14 Juni 2006
Oleh :
Herlina Tri Wulandari M0206042
Saya dengan ini menyatakan bahwa isi intelektual skripsi ini adalah hasil
kerja saya dan sepengetahuan saya, hingga saat ini skripsi ini tidak berisi materi
yang telah dipublikasikan dan ditulis oleh orang lain, atau materi yang telah
diajukan untuk mendapatkan gelar di Universitas Sebelas Maret Surakarta
maupun di lingkungan perguruan tinggi lainnya, kecuali yang telah dituliskan
dalam daftar pustaka skripsi ini. Semua bantuan dari berbagai pihak baik fisik
maupun psikis, telah saya cantumkan dalam bagian ucapan terimakasih skripsi ini.
Surakarta, Juni 2010
Penulis
Herlina Tri Wulandari
29
29
ANALISIS SINYAL SEISMIK GUNUNGAPI MERAPI BERDASARKAN IDENTIFIKASI GEMPA MULTIPHASE SEBELUM DAN SESUDAH
LETUSAN 14 JUNI 2006
HERLINA TRI WULANDARI Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta
ABSTRAK
Gunungapi Merapi merupakan gunungapi tipe strato dengan kubah lava, Gunungapi Merapi ini terletak di perbatasan D.I. Yogyakarta, kabupaten Magelang Boyolali dan Klaten. Posisi geografisnya terletak 7°32’30”S dan 110°26’30”E. Pada saat aktivitas pembentukan kubah lava Gunungapi Merapi biasanya ditandai dengan peningkatan gempa multiphase yang merupakan penanda mulai adanya distribusi magma dari bawah menuju ke permukaan. Oleh sebab itu dilakukan penelitian analisis sinyal seismik gunungapi merapi berdasarkan identifikasi gempa multiphase sebelum dan sesudah letusan 14 Juni 2006. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis identifikasi dari gempa multiphase yang terjadi sebelum dan sesudah letusan dari parameter-parameter gempa secara seismik terhadap pengaruh aktivitas Gunungapi Merapi, yang dikaji berdasarkan analisis power spektrum serta respons spectra dari sinyal gelombang gempa multiphase yang dapat digunakan untuk menentukan pengaruh sumber mekanisme letusan dengan tingkat heterogenitas batuan.
Berdasarkan analisis identifikasi dari gempa multiphase sebelum dan sesudah letusan dengan menggunakan parameter dari gempa multiphase didapatkan hasil sebagai berikut: Bulan maret besarnya frekuensi 1,054–3,858 Hz; power spektrum MSA898 -± ; jumlah gempa mutiphase 1.158 kali; emergen time 1,781 detik; besarnya A/D 0,8478, sedangkan magnitudo ± 0,471 SR. Bulan September didapatkan kalkulasi frekuensi 1,755 – 4,713 Hz; power spektrum
MSA6712 -± ; jumlah gempa 1.474 kali; emergen time 2,492 detik; magnitudo 0,779 SR sedangkan nilai A/D 0,364. Kata Kunci: gempa multiphase, power spektrum, emergen time
30
30
SEISMIC SIGNAL ANALYSIS OF MERAPI VOLCANO BASE ON IDENTIFICATION BEFORE AND AFTER JUNE 14, 2006 ERUPTION
HERLINA TRI WULANDARI Department of Physics. Mathematic and Science Faculty. Sebelas Maret University
ABSTRACT
Merapi volcano is a strato volcano with lava dome of Mount Merapi which located on the border at Yogyakarta, Magelang, Boyolali and Klaten.. Geographical located 7 ° 32'30 "S and 110 ° 26'30" E. Increasing Merapi activities usually characterized by increasing multiphase earthquake which show sign of magma distribution from below onto the surface of Mount MerapiResearch of seismic analysis of merapi volcano base on identification before and after june 14, 2006 eruption. This study to analyze the identification of multiphase earthquake which occurred pre-eruption phase and the phase of full eruption of earthquake parameters to the effects of seismic activity of Mount Merapi, which is analyzed by power spectrum analysis and response spectra of seismic wave signal that can be used for multiphase determine the influence of the source of the eruption mechanism with the degree of heterogeneity of rock
Base on the analysis of multiphase earthquake for the identification of before and after eruption by using the parameters of multiphase earthquake showed that: March frequency 1,054–3,858 Hz; power spectrum MSA898 -± ; the multiphase earthquake statistics of 1.158 times; emergen time 1,781 seconds; A/D 0,8478; magnitude ± 0,471 SR. September frequency 1,755 – 4,713 Hz; power spectrum MSA6712 -± ; multiphase earthquake statistics of 1.474 times; emegen time 2,492 seconds; magnitude 0,779 SR and A/D 0,364. Key words: multiphase earthquake, power spectrum, emergen time
31
31
MOTTO
- Satu-satunya yang akan kita sesali dalam hidup ini kita tidak berani
mengambil resiko, jika kita mempuyai kesempatan untuk meraih
kebahagiaan maka raihlah dan wujudkan kebahagiaan itu dengan kedua
tangan kita, meskipun seberapa resiko yang kita hadapi (Sri drajat W.U).
- Sesuatu yang bermula dari nol akan mencapai puncaknya, jika ada
kemauan dalam diri untuk mengembangkan semua itu, ikuti kata hatimu
karena itu adalah pilihan yang terbaik (Luna Try).
- Jangan menyesali akan masa lalu, buatlah pelajaran berharga dari masa
lalu itu untuk masa depanmu, walau kamu pernah jatuh kedua kalinya
(Novie Yoon Hye).
PERSEMBAHAN
Syukur Alhamdullilah pada Allah SWT aku ucapkan, Dan dengan segala kerendahan hati ku persembahkan karyaku ini kepada....................
Ayahanda dan Ibunda yang telah melahirkanku, membesarkanku,
Data pertumbuhan kubah lava diatas dapat dianalisis bahwa pada bulan
April- Juni volume kubah lava terus mengalami peningkatan yang sejalan dengan
semakin meningkatnya jumlah gempa multiphase setiap harinya, sedangkan pasca
erupsi yaitu tanggal 15 Juni-26 Juni gempa multiphase yang terjadi justru semakin
berkurang yang terganti oleh akumulasi gempa guguran.
Tingkat kegempaan yang terjadi di Gunung Api Merapi dapat terukur
secara seismik ditinjaun dari akumulasi nilai kegempaan perhari atau perbulan
yang tercatat dalam seismograf . Gambar 4.4 menunjukkan statistika kegempaan
yang terjadi bulan Maret – September 2006, sedangkan gambar 4.5 menyajikan
statistika gempa guguran Gunung Api Merapi bulan Maret- September 2006.
Rock fall dan gempa multiphase dijadikan sebagai indikator kegiatan di dalam
atau tepat di bawah kubah, selama letusan terjadi gempa multiphase bisa melebihi
12.000 peristiwa perbulan, dalam selang 400 perhari (Ratdomopurbo, 2000).
Jumlah gempa multiphase akan mendominasi selama proses
pembentukan kubah lava, terlihat dalam tabel 10 dibawah ini:
Tabel 10. Jumlah Gempa Multiphase dan Guguran Bulan Maret- September 2006
No. Bulan (2006) Gempa Multiphase Guguran 1 Februari 815 91 2 Maret 1,158 91 3 April 3,334 420 4 Mei 3,034 6,423 5 Juni 1,619 9,63 6 Juli 55 6,032 7 Agustus 8 3,442 8 September 1,474 2,321
50
50
Peningkatan jumlah gempa multiphase bulan April- Mei berhubungan dengan
peningkatan volume kubah, sedangkan guguran yang terjadi berakaitan dengan
ketidakstabilan tekanan didalam tubuh Gunung Merapi dan penurunan volume
kubah lava yang mulai terlihat jelas bulan Juli 2006.
51
51
Gempa multiphase yang diperoleh dari grafik gempa multiphase bulan
Februari-September cenderung menunjukkan perubahan secara statistik, dimana
jumlah gempa harian mengalami kenaikan jumlah gempa sampai bulan April.
Jumlah gempa yang terus naik ini menandakan adanya desakan magma
dipermukaan atau aktivitas kubah lava berupa pembentukan kubah lava (alterasi).
Sedangkan mulai bulan Juni-Agustus penurunan gempa multiphase justru terjadi
secara drastis dari akumulasi jumlah gempa harian 1.619 kali menjadi 8 kali,
penurunan gempa multiphase pada rentang bulan Juni-Agustus menunjukkan
adanya material-material dari Gunung Api Merapi yang mengalami guguran
ditunjukkan dengan adanya kalkukasi peningkatan gempa guguran pada rentang
bulan Juni-Agustus. Gempa Guguran yang terjadi dibulan Juni mencapai 9.630
kali selama 1 bulan, yang berarti material-material yang menumpuk dipuncak
digugurkan dengan adanya peningkatan jumlah gempa guguran setelah proses
erupsi. Gempa multiphase dapat dipakai sebagai pembanding terhadap gempa
guguran (indeks genpa multiphase terhadap guguran) untuk melihat seberapa kira-
kira material yang menumpuk dipuncak dengan yang jatuh.
4.2.2. Sumber Mekanisme Letusan Dengan Heterogenitas
Material Batuan
Sumber mekanisme letusan setiap Gunung Api memiliki karakteristik
yang berbeda-beda dan terdiri dari material heterogenitas batuan yang berbeda
pula, contohnya adalah Gunung Api Merapi dan Gunung Kelud struktur batuan
Gunung Merapi berupa andesit sedangkan Gunung Kelud terjadi pembentukan
danau bagian bawah. Dengan menerapkan ”mechanical stress”, (MOGI, 1963)
menyelidiki hubungan antara sumber mekanisme letusan dengan heterogenitas
suatu batuan.
Hubungan antara heteroginitas batuan ini dirumuskan dengan
menggunakan rumus Lida-Ishimoto:
( ) dAAkdAAN m ... -= (4.1)
Dari perumusan diatas akan didapat hubungan frekuensi-amplitudo sebelum dan
sesudah letusan sebagai berikut:
52
52
a
Gambar 4.6 Hubungan antara amplitudo dan frekuensi gempa multiphase, (a) Sebelum letusan bulan maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 2006
Hasil dari didapatkan slope (kemiringan) sebelum letusan sebesar m: -
0,03828, dan sesudah letusan sebesar m: 0,0634. Nilai standar deviasi yang
dicapai untuk sebelum letusan sebesar 0,77122 dengan sesudah letusan: 0,8744.
Standar deviasi ini menunjukkan nilai ketidakpastian yang dicapai dari grafik
hubungan Amplitudo dan Frekuensi. Kesalahan relatif yang didapat dari nilai
slope untuk sebelum dan letusan adalah:
1. Sebelum letusan (bulan maret).
%483.34%517.65%100
%517.65%10003828.002508.0
%100
=-=
===
Ketelitian
xxvalueslope
rStadarerroKR
2. Sesudah letusan (bulan september).
( )%2.52%20,152%100
%20,152%1000634.00965.0
%100
-=-=
===
Ketelitian
xxvalueslope
orStadarterrKR
(Tanda (-) menunjukkan adanya pelepasan tekanan pada Gunung Merapi)
Grafik hubungan amplitudo-frekuensi (Mogi,1963) diketahui bahwa
harga slope (kemiringan= m) makin besar maka tingkat heterogenitas struktur
a b
53
53
batuan ditubuh Gunung Api Merapi akan sangat heterogen dan tekanan terpusat
karena adanya desakan magma. Ternyata dari hasil penelitian nilai slope
(kemiringan= m) sebelum dan sesudah letusan didapatkan penyebaran tekanan
yang hampir merata, penyebaran tekanan yang hampir sama ini dapat dilihat
ditanda lingkaran dibawah ini:
Gambar 4.7 Penyebaran tekanan ditinjuan dari grafik amplitudo dan frekuensi (a)
Sebelum letusan bulan maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 2006 Penyebaran tekanan magma yang hampir sama ini pada kedua fase tersebut
diasumsikan bahwa sebelum letusan (bulan maret) terjadi akumulasi tekanan
magma melalui fluida yang merupakan pengumpulan energi sebelum proses
erupsi, sedangkan sesudah letusan akumulasi tekanan yang terjadi di tubuh
Gunung Api Merapi mengalami penurunan tetapi grafik yang didapatkan masih
hampir merata karena konsentrasi energi dilepaskan setelah proses Erupsi Gunung
Api Merapi.
Nilai slope (kemiringan= m) sebelum dan sesudah letusan
memperlihatkan selisih yang signifikan. Hal ini menandakan sebelum letusan
terjadi memiliki tingkat heterogenitas material pada konsentrasi tekanan tertentu
yang artinya struktur batuan lebih terlihat heterogen, sehingga perlu adanya
konsentrasi yang besar untuk menerobosnya dibandingkan saat sesudah letusan.
Jadi sesudah letusan konsentrasi tersebut tertuang dengan pelepasan tekanan saat
proses erupsi.
a b
54
54
Dari grafik hubungan amplitudo-frekuensi dapat dianalisis juga
mengenai residual (residual menandakan besarnya error yang didapatkan dari
residu dengan data) dari grafik tersebut, dimana pengaruh residual berhubungan
dengan distribusi tekanan dari dalam Gunung Api Merapi.
Gambar 4.8 Grafik residual frekuensi dan independent variabel (a) Sebelum letusan bulan maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 2006
a
b.
55
55
Residual sebelum letusan yang mendekati posisi 0 berkisar 5 titik, sedangkan
sesudah letusan hanya 3 titik. Ini memandakan adanya tekanan yang terdistribusi
dalam Gunung Api Merapi sebelum terjadi letusan yang semakin merata sehingga
berakibat kondisi penyebaran magma yang semakin naik ke puncak sehingga
terjadi akumulasi tekanan dari bawah menuju ke permukaan yang nantinya akan
dikeluarkan dalam proses erupsi. Distribusi residual sesudah letusan hanya
mendekati 3 titik pada posisi 0, menandakan mulai ada pengurangan tekanan
magma yang berakibat pada guguran kubah atau material dalam Gunung Api
Merapi. Analisis bahwa pada slope sebelum letusan terjadi akumulasi desakan
magma dari bawah yang nantinya akan dikeluarkan pada waktu peristiwa erupsi
juga ditunjukkan dari Ketelelitian grafik yang bertanda positif, ini menandakan
bahwa di bulan maret memang terjadi akumulasi tekanan. Sedangkan bulan
september didapatkan nilai ketelitian grafik hubungan amplitudo dan frekuensi
tanda negatif yang bearti, bahwa akumulasi tekanan sudah dilepaskan pada waktu
proses Erupsi Gunung Api Merapi.
4.5.3. Kalkulasi Nilai Magnitudo Gempa Multiphase Terhadap Pembentukan
Kubah Lava
Magnitudo Gempa Multiphase berbeda dengan perhitungan untuk
magnitudo gempa vulkanik, dalam gempa multiphase perhitungannya digunakan
durasi dari stasiun Pusunglondon, sedangkan untuk gempa vulkanik digunakan
koreksi dari seismograf yaitu:
mmApp
xI
AR 22800
= (Amplitudo terkoreksi dari seismograf) (4.2)
Dari pengolahan data magnitudo gempa multiphase sebelum dan sesudah letusan
dapat dikalkulasi hubungan antara log Durasi dan magnitudo gempa multiphase
(data terlampir) digunakan untuk mengetahui distribusi ukuran skala kekuatan
gempa yang terjadi sebelum dan sesudah letusan dari suatu Gunung Api Merapi
dikaitkan dengan distribusi magma berdasarkan magnitudonya.
56
56
Gambar 4.9 Hubungan antara log durasi dan magnitudo multiphase, (a) Sebelum
letusan bulan maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 2006
Grafik dapat diketahui bahwa semakin besar nilai magnitudo maka
semakin besar pula nilai log durasi baik untuk data pada sebelum dan letusan.
Secara statistik nilai standar deviasi bulan maret dan september adalah:
3,59269x10-10 dan 3,94189x10-10. Ternyata dari data didapatkan untuk bulan
a
b.
57
57
maret rentang magnitudo 0,4-0,6 SR sehingga grafik terdistribusi secara merata
yang bearti distribusi gempa multiphase terjadi pada bagian Gunung Api Merapi
dengan distribusi yang sama. Sedangkan bulan september didapatkan 0,4-1,1 SR
yang jauh relatif lebih besar dibandingkan dengan bulan maret, karena bulan
september gempa multiphase sudah tidak sering terjadi sehingga distribusinya
tidak merata cenderung digantikan dengan guguran pada bagian tubuh Gunung
Api Merapi.
4.4. Pengaruh Filtering Frekuensi Terhadap Tingkat Distribusi Magma Pada
Gunung Merapi
Gunung Api Merapi yang dikenal mempunyai kandungan magma
intermedier dengan komposisi pertengahan dengan kandungan silika (SiO2) antara
47 – 56 %. Dimana struktur batuan di Gunung Api Merapi dikenal sebagai
andesit, berdasarkan harga faktor kualitas Q dari Gunung Api Merapi ditafsirkan
bahwa medium penyusun terdiri dari batuan sedimen (pasir, lempung, dan batuan
beku). Hal ini bisa dimengerti karena batuan beku merupakan produk dari lava
atau batu beku intrusif, pasir berasal dari letusan yang eksplosif (piroklastik), batu
lempung merupakan hasil alterasi (pelapukan) dari batuan yang diintrusi oleh
magma. Batuan sedimen kemungkinan tersusun atas fragmen berupa batuan beku,
matriks berupa pasir dan semennya berupa lempung (Kirbani S.B, 2000).
Batuan merupakan filter lintas frekuensi rendah (low pass- filter) yang
berfrekuensi antara 1-5 Hz. Proses filtering yang dilakukan pada penelitian ini
menggunakan frekuensi Low Pass dengan nilai frekuensi 3Hz, frekuensi sebesar
3Hz ini dimaksudkan bahwa sinyal gelombang yang berada pada rentang sampai
3Hz akan diloloskan dari penyaringan gelombang. Pemilihan sinyal frekuensi
Low-Pass ini didasarkan pada karakteristik batuan dimana batuan yang
mempunyai ciri khas filter frekuensi rendah. Proses perambatan gelombang
seismik dapat dikatakan melewati struktur batuan yang merupakan frekuensi filter
rendah, secara tidak langsung sifat-sifat dari serapan frekuensi batuan
berhubungan dengan gelombang seismik yang merambat. Data kalkulasi nilai
frekuensi filtering disajikan dalam tabel 11 dan 12 sebagai berikut:
58
58
Tabel 11 Kalkulasi Hasil frekuensi dan frekuensi filtering Bulan Maret 2006
No. Tanggal Origin Time Frekuensi
(Hz) Filter Frekuensi
3Hz
21:13 1,869 1,853 1 02/03/2006 11:50 3,858 1,562
15:32 1,18 1,185 2 21/03/2006 12:03 2,415 2,415
8:01 1,948 1,96 3 22/03/2006 15:02 1,092 1,079
20:01 1,054 1,041 4 24/03/2006 16:35 1,835 1,838
15:35 1,932 1,9225 5 28/03/2006 10:18 2,318 2,335
Tabel 12.Kalkulasi Hasil frekuensi dan frekuensi hasil filtering Bulan
September 2006
No. Tanggal Origin Time Frekuensi Filter Frekuensi 3Hz
6:03 3,011 1,785 1 18/09/2006 23:38 2,789 2,79
18:24 1,755 1,754 2 25/09/2006 18:09 2,112 2,137
11:07 3,171 2,4515 3 28/09/2006 12:42 2,195 2,165
11:09 4,713 2,828 4 29/09/2006 19:00 3,109 1,66
19:05 3,077 2,07
5 30/09/2006 20:38 2,092 2,111
Hasil dari filtering frekuensi low-pass dengan frekuensi masukan sebesar
3 Hz, ternyata dapat diakumulasikan bahwa hasil dari frekuensi filtering low pass
memiliki nilai frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi awal. Penyebabnya yaitu
pada frekuensi low pass dengan input masukan 3Hz akan menyaring frekuensi
yang berada dalam rentang 1-3 Hz menjadi frekuensi yang berada dibawahnya.
Faktor-faktor yang menjadi penyebab dari input masukan sebesar 3 Hz menjadi
output yang lebih kecil dari 3 Hz ini adalah:
59
59
1. Daya serap dari masing-masing gelombang gempa terutama gempa
multiphase yang melalui batuan tergantung pada jenis batuannya. Ketika
melewati struktur batuan yang lunak, contohnya batuan sedimen maka
besarnya frekuensi akan berbeda jika mengenai batuan beku. Setiap batuan
memiliki daya serap dan frekuensi rambat yang berbeda-beda.
2. Efek tepi (Side effect) pada pengolahan FFT (Fast Fourier Transform)
yang menghasilkan kurva akhir yang tidak kotak sempurna, tetapi agak
landai karena adanya pengaruh dari side effect.
3. Variasi filtering dalam rentang frekuensi Low-Pass berada pada nilai 1-5
Hz yang menandakan kalkulasi output frekuensi Low-Pass seharusnya
berada pada rentang di bawahnya, karena jika berada diatas batas frekuensi
Low-Pass maka dapat dikatakan frekuensi hasil filtering berada pada
posisi Band-Pass atau High-Pass.
Pemilihan frekuensi Low-Pass ini didasarkan karena karakteristik dari low pass
sendiri adalah menghalangi frekuensi yang tinggi dan meloloskan frekuensi yang
rendah, padahal batuan merupakan frekuensi yang rendah (faktor redaman batuan
( ) mdBx 41006,001,0 --± ) sehingga dipakai analisis dengan low pass filter.
Dari pengolahan data filtering frekuensi low pass didapatkan akumulasi
nilai frekuensi hasil filtering pada bulan Maret 2006 memiliki rentang berkisar
antara 1,041-2.335 Hz, sedangkan bulan September 2006 antara 1,660-2,828 Hz.
Untuk nilai frekuensi sendiri sebelum diinput ke low pass bulan maret berkisar
antara 1,054 – 3,858 Hz, bulan september 1,755 – 4,713 Hz. Kisaran rentang
frekuensi dari bulan maret dan september menujukkan nilai hasil filtering berada
di bawah 3 Hz, dimana posisi cut off frekuensi berada pada gambar dibawah ini:
Posisi cut off low pass
frekuensi
Gambar 4.10 Posisi cut off frekuensi pada penyaringan dengan low pass
60
60
Cut-Off Lower Frekuensi
Gambar 4.11 Sinyal Frekuensi dan cut off frekuensi 21 Maret 2006, origin time 12:03 WIB
Sesudah Filtering
Sebelum Filtering
Posisi sinyal hasil filtering 3 Hz bulan maret dan september 2006 dapat dilihat
pada lampiran 2.
61
61
Cut-Off Lower Frekuensi
Sesudah Filtering
Sebelum Filtering
Gambar 4.12 Sinyal Frekuensi dan cut off frekuensi tanggal 25 September 2006, origin time 18:09 WIB
62
62
4. 5 Identifikasi Parameter-Parameter Gempa Multipahase Pada Fase Pra-Letusan dan Fase Purna-Letusan Berdasarkan
Karakteristik Gempa Multiphase
Gempa yang terjadi di Gunung Api baik itu gempa vulkanik dangkal,
vulkanik dalam, multiphase, low frequency, guguran selalu melibatkan parameter-
parameter gempa yang ada didalam pengolahannya. Dari rekaman seismograf
analog akan didapatkan parameter-parameter gempa diantaranya adalah:
1. Durasi
2. Amplitudo
3. Waktu tiba
4. S-P
Dari rekaman digital parameter yang dapat diketahui berupa:
1. Frekuensi
2. Emergen time
3. Amplitudo
Parameter-parameter diatas variabel umum yang biasa dipakai untuk pengolahan
data gempa baik itu gempa vulkanik maupun gempa guguran dari Gunung Api.
Data yang dipakai untuk analisis identifikasi pada penelitian ini adalah
data Gempa Multiphase yang terjadi pada Gunung Api Merapi bulan Maret dan
bulan September, yang diidentifikasi berdasarkan analisis seismisitasnya yang
didalamnya berupa identifikasi dari perubahan Gempa multiphase itu sendiri.
Gempa multiphase sendiri adalah gempa yang kedalaman sumber gempanya
sangat dangkal (dekat) dengan permukaan, gempa ini memiliki frekuensi rendah
sekitar 3-5Hz dan awalah yang tidak tajam (Tawalan: 3-5 detik). Gempa multiphase
ini dikaitkan dengan pertumbuhan kubah lava pada puncak Gunung Api Merapi,
gempa junis ini hanya terjadi pada Gunung yang memiliki struktur batuan andesit.
Karakteristik dari Gempa Multiphase antara lain sebagai berikut:
1. Amplitudo pada jenis gempa ini bersifat gradual (amplitudonya bergerak
secara perlahan), dengan amplitudo maximum 70-80 mm.
2. Bentuk dan jenis gempa ini berbentuk mirip seperti berudu.
3. Awalan yang dihasilkan dari gempa multiphase ini jelas dan tegas.
63
63
4. Tidak semua stasiun mencatat gempa multiphase, terutama gempa
multiphase dengan amplitudo yang kecil.
5. Waktu tiba tiap stasiun perbedaan jauh diatas 2 detik (antara pusung
london dengan deles terjadi selisih waktu 2detik).(Doc. BPPTK)
Variabel yang dicari dalam penelitian ini adalah nilai parameter-parameter gempa
multiphase pada fase pra letusan dan purna letusan , yang nantinya akan diketahui
karakteristik secara identifikasi dari gempa multiphase yang terjadi dikedua fase
tersebut.
a. Power Spektrum Gempa Multiphase
Analisis yang dilakukan pada penelitian ini digunakan analisis spektrum
sinyal seismik komponen Z yang terekam di stasiun Pusunglondon. Dipilih data
dari hasil rekaman di stasiun Pusunglondon karena data hasil rekaman pada
stasiun ini relatif dijadikan acuan dibandingkan stasiun yang lain seperti Klatakan,
Deles, Plawangan.
Power spektrum dari suatu data digital didapatkan ( ){ } Nnnnx ==1 dimana
nN 2= adalah (Hayes,1996):
( ) ( )å-=
+-=
-=1
1
Nk
Nk
ikx
iX ekreP vv (4.3)
Dimana ( )krx adalah fungsi autocorrelation dari ( ){ } Nnnnx ==1 . Harga dari
( )krx adalah:
( ) ( ) ( )å--=
=
+=KNn
Nx nkxnx
Nkr
1
1
1 (4.4)
Dengan 1,.........2,1,0 -= Nk . Apabila sinyal digital tersenut dilakukan proses
window dengan cara mengalikan ( )nx dengan ( )nw , maka power spektrum dari
( ){ } Nnnnx ==1 disebut sebagi power spektrum yang termodifikasi xMP yang dinyatakan
dalam persamaan (Hayes, 1996):
( ) ( ) ( )21
1
1 å-=
+-=
=Nn
Nn
iixM enwnx
NUeP vv (4.5)
64
64
a
b.
Dan
( )21
0
1 å-=
=
=Nn
n
nwN
U (4.6)
Window yang digunakan untuk proses perhitungan power spektrum adalah
Hanning window.
( ) 101
2cos1
21
-££úû
ùêë
é÷øö
çèæ
--= Nnfor
Nn
nwp
(4.7)
Dengan menggunakan perhitungan power spektrum untuk metode
hanning window didapatkan data spektrum sebagai gambai dibawah ini:
a. Sebelum letusan tanggal 22 Maret 2006
65
65
c
d
a
Gambar 4.13 (a) Gempa multiphase komponen Z stasiun Pusung london hasil rekaman tanggal 22 Maret 2006 jam 08:01:00 WIB, (b) Cuplikan dari (a), (c) power spektrum dari (a), (d) peta kontur dari power spektrum.
b. Sesudah letusan tanggal 29 September 2006
66
66
b
c
d
Gambar 4.14. (a) Gempa multiphase komponen Z stasiun Pusung london hasil rekaman tanggal 29 September 2006 jam 11:09 WIB, (b) Cuplikan dari (a), (c) power spektrum dari (a), (d) peta kontur dari power spektrum.
67
67
Dari grafik power spektrum yang dihasilkan sebelum dan sesudah
letusan ternyata didapatkan power spektrum sebelum letusan berkisar 8-89
sedangkan sesudah letusan berkisar 12-67. Letusan tanggal 14 Juni 2006
memberikan perbedaan frekuensi dari segi power spektrumnya, sebelum terjadi
letusan 14 Juni 2006 muncul sinyal seismik dengan frekuensi tunggal pada gempa
multiphase yang terjadi tanggal 22 Maret 2006 dengan frekuensi 0,333 Hz.
Frekuensi tunggal dengan nilai 0,3333 Hz ini diduga merupakan hasil aktivitas
aliran gas (semburan gas) di dalam saluran magma dibawah kubah lava atau
berada didaerah kubah lava (Sherbun dkk, 1998). Frekuensi yang cukup lebar
justru tampak sesudah letusan pada gambar 4.14 dengan nilai 0,667-5,983 Hz
tanggal 29 September 2006, frekuensi yang besar tersebut diikuti dengan
amplitudo gelombang gempa multiphase yang pendek sehingga menyebabkan
distribusi tekanan magma yang berada didalam berkurang maka terjadi guguran.
b. Magnitudo Gempa Multiphase
Magnitudo dalam suatu gempa baik itu gempa vulkanik yang terjadi di
Gunungapi, maupun gempa tektonik karena pergeseran lempeng tektonik selalu
menunjukkan ukuran kekuatan gempa yang dinyatakan dalam Skala Richter (SR).
Perhitungan magnitudo untuk gempa multiphase berbeda dengan jenis gempa lain
yang terjadi di Gunungapi, karena gempa multiphase ini memiliki keunikan yang
berbeda dengan gempa lain sering terjadi di Gunung Api.
Dari data perhitungan magnitudo untuk gempa multiphase yang terjadi
di Gunung Merapi sebelum dan sesudah letusan didapatkan data sebagai berikut:
1. Sebelum letusan
- Rataan magnitudo yang tersebar : 0,471695 SR
- Standar Deviasi magnitudo : 0,175138 SR
- Median dari data magnitude : 0,501697 SR
- Sum : 4,716954 SR
- Min : 0,186228 SR
- Max : 0,698765 SR
2. Sesudah letusan
68
68
- Rataan magnitude yang tersebar : 0,779574 SR
- Standar Deviasi magnitude : 0,154308 SR
- Median dari data magnitude : 0,756704 SR
- Sum : 7,795735 SR
- Min : 0,488718 SR
- Max : 1,010084 SR
Hasil dari kalkulasi secara statistik didapatkan bahwa sebelum letusan distribusi
sebaran kekuatan gempa lebih kecil dibandingkan sesudah letusan, sehingga nilai
ketidakpastian sesudah letusan lebih besar dibandingkan sebelum letusan.
Kecenderungan sebaran magnitudo sebelum letusan berada pada kondisi
0.4 SR yang tersebar secara merata sebelum erupsi, sedangkan sebaran sesudah
letusan sebesar 0,7 SR. Sehingga jumlah gempa multiphase sebelum letusan
sedikit dengan sebaran magnitudo gempa yang lebih kecil dibandingkan dengan
gempa yang terjadi sesudah letusan. Hal ini dikarenakan sebelum letusan
distribusi magma digunakan untuk proses erupsi sedangkan sesudah letusan
distrubusi magma mulai turun karena terjadi setelah erupsi.
Gambar 4.15 Hubungan antara frekuensi dan magnitudo gempa multiphase, (a) Sebelum letusan bulan maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 2006
Hubungan antara frekuensi dan magnitudo dapat dilihat pada gambar 4.15 dimana
grafik tersebut dapat diamati bahwa sebelum letusan kisaran nilai magnitudo lebih
kecil dibanding sesudah letusan yang mana disebabkan karena kalkulasi distribusi
gempa multiphase.
a b.
69
69
c. Energi Gempa Multiphase
Energi gempa menunjukkan besarnya kekuatan yang dikeluarkan ketika
terjadi gempa. Kalkulasi tekanan yang tinggi yang beakibat desakan magma yang
besar pada bagian bawah sehingga energi yang dikeluarkan akan cenderung besar.
Hal ini jelas terlihat dari sebelum letusan karena besarnya energi yang dicapai
lebih kecil sesudah letusan, karena sebelum letusan khususnya bulan maret energi
yang dicapai sekitar 3,78x1012 erg, puncak energi yang maksimum terjadi pada
bulan juni dan peningkatan energi karena dampak dari erupsi terjadi di bulan
september sebesar 10,49x1012 erg.
Secara lengkap data seismik yang berupa kalkulasi energi total sebelum
dan sesudah letusan dapat dilihat pada lampiran 1. Statistika energi total gempa
multiphase adalah sebagai berikut:
a
70
70
Gambar 4.16 Statistik grafik energi total, (a) Sebelum letusan bulan februari- maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan juni- september 2006
Dari grafik energi total yang diplotkan untuk bulan februari-september dapat
dilihat, ternyata dari bulan februari sampai april kalkulasi energi totalnya sebesar:
12837,78x1012 erg, 9251,01x1012 erg, 6103,88x1012 erg. Ini menandakkan bahwa
munculnya desakan magma dari dalam tubuh Gunung Api Merapi sudah terjadi
bulan februari dengan tingkat energi total yang terjadi sebesar 12837,78x1012 erg,
setelah magma dari dalam mendapatkan celah sebagai jalan keluar ke permukaan
maka secara statistik energi total mulai berkurang yang berakibat deformasi pada
bagian puncak Gunung Api Merapi juga berkurang. Anggapan ini dapat terlihat
pada kurva energi total yang menjadi landai pada pertengahan bulan april tepatnya
tanggal 12 April 2006 dengan energi total sebesar 6103,88x1012 erg. Perubahan
energi total pada kurva yang secara signifikan jelas terjadi pada bulan juni, karena
akumulasi energi yang naik tiba-tiba turun secara drastis pada tanggal 14 Juni
2006 dengan energi sebesar 1250,94 x1012 erg padahal tanggal 9 Juni 2006
besarnya energi yang tercapai sebesar 6333,64 x1012 erg. Ternyata perubahan
ba
71
71
yang signifikan pada bulan juni ini menandakan tepatnya tanggal 9 Juni 2006
dengan akumulasi energi yang cukup besar dapat menimbulkan potensi awan
panas dengan jumlah 106 (didapat dari data seismik yang tercatat). Klimaks dari
Erupsi 2006 terjadi tanggal 14 Juni 2006 dengan 61 kali awan panas dimana
luncuran mencapai 7 km dan energi sebesar 1250,94 x1012 erg.
Kalkulasi energi total setelah tanggal 14 Juni 2006 mengalami
penurunan yang drastis terutama bulan agustus 2006, energi total yang mencapai
bulan agustus hanya 15,57x1012 erg dikarenakan potensi gempa multiphase untuk
bulan ini hampir cenderung tidak ada tetapi guguran mulai tampak. Perubahan
yang bearti tampak pada bulan september dengan energi total sebesar 2527,42
x1012 erg yang ditandai dengan jumlah guguran sebanyak 2.321.
d. Nilai A/D.
A/D menandakan bentuk dari sinyal output dari suatu gelombang gempa
sehingga dari nilai A/D ini memberikan gambaran secara visual sinyal output
yang terekam dalam seismograf. Berdasarkan analisis secara visual jika durasi
yang dihasilkan pendek maka nilai A/D akan besar dan berlaku sebaliknya jika
A/D besar maka durasi yang tercapai akan kecil.
Berdasarkan persamaan perhitungan magnitudo yang dirumuskan oleh
Karnek,1962 didapatkan :
3.3log66.1logmax
+D+÷øö
çèæ=
DA
M (4.9)
Terdapat hubungan secara sistematis antara nilai magnitudo dan nilai
A/D, dari persamaan diatas didapatkan bahwa” semakin tinggi nilai A/D maka
harga magnitudo akan kecil jika semakin besar nilai magnitudo maka nilai A/D
akan kecil (magnitudo¹ A/D). Data kalkulasi nilai A/D dan magnitudo disajikan
pada tabel 13 dan 14 sebagai berikut:
72
72
Tabel 13. nilai A/D dan magnitudo pada Bulan Maret 2006
No. Tanggal Origin Time A/D Magnitude (SR) 21:13 0,75 0,601647993
Respons spectra ini terdiri dari 3 variabel parameter yaitu: spectra
acceleration (SA), spectra velocity (SV), dan spectra displacement (SD). Respons
spectra ini menandakan bagian yang mengalami peredaman ketika gempa terjadi
berdasarkan spectra yang didapatkan. Analisis dari Respons spectra ini
berdasarkan pada nilai peredaman dari gelombang seismik yag berada pada
periode waktu tertentu. SA merupakan analisi secara spectra untuk percepatan,
dimana setiap gelombang seismik memiliki nilai percepatan ketika terjadi
perambatan.
Dari data yang didapatkan antara grafik spectra acceleration , dan spectra
velocity:
a
77
77
Gambar 4.19 Respons spectra (a) bulan maret, (b) bulan september
Grafik yang menunjukkan spectra untuk percepatan dan kecepatan dapat diketahui
jika nilai amplitudo besar maka redaman untuk nilai pecepatan dan kecepatan
berbanding terbalik, telihat dalam tanggal 22 Maret 2006 besarnya amplitudo
sebesar 7 mm dengan nilai percepatan 2.5x10-5m/s2; kecepatan 5x10-5cm/s
memberikan redaman dalam rentang 0.10x10-5-0.20x10-5 untuk spectra pecepatan
dan kecepatan.
Nilai yang berbeda terjadi tanggal 29 September 2006 dengan amplitudo
sebesar 25 mm, percepatan: 1.0x10-5m/s2; kecepatan 2.2x10-5cm/s dengan nilai
redaman dari spectra untuk pecepatan dan kecepatan adalah: 4102.0 -x m/s2 dan
4102.0 -x cm/s. Hal ini menandakan ketika terjadi kenaikan gelombang seismik
yang menandakan adanya distribusi magma dari bawah tubuh Gunung Api Merapi
ternyata mempengaruhi percepatan rambat gelombang seismik yang besar
sehingga faktor redaman yang dihasilkan juga kecil, kenyataan ini berbeda dengan
bulan september karena bulan september sudah terjadi penurunan tekanan magma
yang menimbulkan percepatan gelombang seismik yang kecil sehingga kalkulasi
nilai redaman yang dihasilkan juga besar. Faktor redaman ini dipengaruhi oleh
struktur dari batuan, ketika struktur batuan kompak maka kemungkinan besarnya
redaman yang diserap akan kecil, jika batuan sudah mengalami perenggangan
redaman yang diserap akan besar.
ba
78
78
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu Dan Tempat Penelitian
Penelitian Tugas Akhir ini dilaksanakan di Balai Penyelidikan Dan
Pengembangan Teknologi Kegunungapian (BPPTK), Jalan Cendana 15
Yogyakarta. Penelitian Tugas Akhir ini dilaksanakan selama 2 bulan yaitu mulai
tanggal 8 Maret 2010 sampai dengan tanggal 8 Mei 2010.
3.2.a Bahan Penelitian
Dalam penelitian ini digunakan data-data digital sinyal gempa
multiphase yang terjadi pada Bulan Maret 2006 dan September 2006 yang
terdistribusi secara merata (gempa dominan) yang dipilih masing-masing 2 event
gempa setiap harinya dari stasiun Pusunglondon dengan arah komponen Z di
Gunung Merapi.
3.2.b Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah
jaringan seismograf di Gunungapi Merapi yang terdapat 7 stasiun seismometer
yang aktif saat ini. Dalam penelitian ini hanya digunakan 1 stasiun analog yaitu
Pusunglondon
Tabel 2. Posisi Stasiun-stasiun analog di Gunung Api Merapi
No. Nama Stasiun Lokasi Koordinat Keterangan
X (0) Y (0 ) Z (m) 1 Deles Tenggara 110,461 -7,5602 1487 Analog 2 Plawangan Selatan 110,432 -7,5857 1276 Analog 3 Klatakan Barat Laut 110,428 -7,5347 1918 Analog 4 Pusung London Timur Laut 110,454 -7,5383 2700 Analog
Seismograf analog Gunungapi Merapi meliputi beberapa stasiun sensor dan stasiun
penerima. Stasiun sensor berada di tubuh gunung, terdiri atas Seismometer, modulator,
dan transmitter. Seismometer yang digunakan tipe L4C 1Hz dengan faktor damping 0,8
dan konstanta transduksi 50 mV/mm/s. Sinyal dari seismometer yang berupa voltase
79
79 Gambar 3.2. Skema Stasiun Seismik penerima
kemudian masuk ke modulator yang terdiri atas amplifier tipe AS-110 Sprengnether
yang memperbesar sinyal dengan gain 72 dB, dan VCO (Voltage Converter Oscilator)
yang merubah sinyal tegangan menjadi suara dengan faktor 25 Hz/V dan kisaran -5V s/d
+5V. Sinyal suara ini kemudian dikirimkan ke BPPTK sebagai stasiun penerima melalui
gelombang VHF dengan perangkat radio tipe Monitron berdaya 100mW dan antena tipe
Yagi 5 element. Modul-modul ini dicatu dengan sebuah baterai 70 AH dan pengisian
ulang dengan Solar panel.
Gambar 3.1. Skema penerima stasiun sensor.
Stasiun penerima terdiri atas modul receiver, diskriminator, tampilan,
dan penyimpan. Modul receiver menerima gelombang suara dari stasiun sensor,
terdiri dari radio receiver tipe Monitron 100 mW dan antenna Yagi 5 elemen.
Sinyal masuk ke diskriminator Sprengnether yang mengubah sinyal suara menjadi
voltase dengan faktor 125 Hz/V. Sinyal analog berupa voltase ini kemudian
ditampilkan di seismograf Sprengnether tipe VR65 dan disimpan dalam bentuk
digital melalui perangkat digitizer Guralp CMG DM16-R8 dengan sampling rate
100 sps akurasi 16 bit.
Diskriminator
Seismograf drum VR65
Digitizer Guralp PC akuisisi
Radio Monitron
80
80
Selain seismograf analog yang terhubung di 4 stasiun yang terpasang di
Gunung Api Merapi, juga digunakan beberapa software pendukung diantaranya
adalah sebagai berikut:
1. Software akuisisi data Scream 4.1
2. Software pengolah sinyal Origin 8.0
3. Software Art 2 untuk analisa kecepatan, percepatan dan jarak.
3.3. Prosedur dan Pengumpulan Data
Untuk pengumpulan data dilakukan dengan seleksi data Gempa
Multiphase dari rekaman seismik yang terekam oleh 1 stasiun analog di
Gunungapi Merapi yaitu Pusunglondon dengan arah komponen Z, pemilihan
komponen Z dalam data penelitian ini didasarkan karena komponen Z merupakan
patokan dasar yang biasa dipakai diBPPTK. Pemilihan data terdapat dalam data
base kegempaan BPPTK. Dari data seismik yang dikumpulkan tadi dipilih periode
sebelum dan sesudah letusan untuk pembanding parameter-parameter dari gejala-
gejala erupsi yaitu bulan Maret 2006 dan September 2006.
Dari bulan Maret 2006 dan September 2006 ditentukan gempa yang
terdistribusi secara merata (gempa dominan) dari stasiun pusunglondon arah Z,
masing-masing sebanyak 2 event harian yang terdistribusi merata dalam 5 hari
data gempa multiphase terbanyak dalam bulan Maret dan September 2006. Data
gempa dominan yang didapat tiap 2 event dalam sehari tadi diconvert
kepengolahan sinyal dengan Origin yang nantinya akan diketahui nilai frekuensi
dari amplitudo setiap event gempa multiphase.
3.4. Pengolahan Data
3.4.1.1. Analisa Seismogram analog untuk gempa multiphase
Gambar 3.3 Sampling Gempa Multiphase 20060303
81
81
Dari contoh sampling data gempa multiphase yang terjadi 3 Maret 2006
diambil sampling data Origin Time dari data analog. Origin Time merupakan
waktu tiba dari Gelombang Primer, untuk pembacaan Origin Time (OT) dari
seismograf analog adalah sebagai berikut:
Gambar 3.4 Skala waktu tiba dalam seismogram
Setiap turun dari garis besar adalah 15 menit, jika arahnya kekanan
adalah 1 menit. Satuan OT dalam seismograf analog adalah berupa satuan waktu
dalam WIB, sedangkan data rekaman seismik dari data base kegempaan di
BPPTK adalah UTC sehingga dilakukan pengurangan waktu sebanyak 7 jam.
Variabel data selanjutnya yang dicari dari data rekaman seismik adalah
amplitudo, durasi, frekuensi, magnitudo, energi gempa dan emergen time yang
didasarkan dari pemilihan event gempa multiphase yang dominan dari masing-
masing stasiun pencatat di Gunung Api Merapi.
Variabel- variabel dalam pengukuran parameter-parameter gempa
multiphase yang terjadi di Gunung Merapi adalah:
1. Amplitudo maksimum (App), nilai ini didapatkan dari simpangan terbesar
pada suatu getaran gempa dalam satuan mm.
2. Durasi, saat yang diperlukan oleh suatu kejadian gempa dari saat bergetar
sampai berhenti sama sekali yang dinyatakan dalam detik.
1 jam
82
82
3. Frekuensi, dalam penelitian ini nilai frekuensi didapatkan dari data
rekaman seismik yang diconvert ke origin 8.0
4. Magnitudo, merupakan skala kekuatan yang diukur dari gelombang gempa
dalam perumusan magnitudo digunakan persamaan
( )( ) 48,110log6,1 * -= durasiM
4. Energi, merupakan ukuran besarnya gempa yang dihitung berdasarkan
persamaan Guttenberg Richter sebagai berikut:
( )ME 5,18,1110 +=
5. Emergen time biasanya merupakan waktu yang dibutuhkan dari waktu tiba
(Origin Time) ke amplitudo maksimum dari gempa multiphase. Dalam
analisis emergen Time ini menggunakan data langsung dari screm 4.1.
3.4.1.2. Pengolahan dari Screm 4.4 ke Origin 8.0
Standar awal dalam pengubahan dari data digital Scream 4.4 ke Origin
8.0 yaitu dengan beberapa langkah-langkah sebagai berikut:
1. Pemilihan event gempa multiphase yang terekam dalam seismograf analog
berupa data origin timenya, pada scream origin time dikurangi 7 jam
karena waktu UTC.
2. Klik kanan pada data yang akan dipilih, pilih GCF info sehingga muncul
GCF File Information pada layar:
83
83
3. Klik kanan tanggal dan waktu dari data rekaman secara analog, kemudian
pilih menu view
4. Didapatkan tampilan scream 4.1 yang berisi rekaman data gempa secara
digital. Lakukan pemilihan gempa multiphase beradasarkan Origin Time
yang tercatat. Pilih File- Save As (Format File dalam bentuk gcf)
5. Melakukan pengubahan file dari gcf ke bentuk ASCII dengan gcf2asc.exe.
Pilih Run-cmd-OK. Ketik file yang dituju tadi sampai ada tulisan
converting ke dalam bentuk text.
Misalnya: C: Document and Setting author >D:
D: gcf2asc 26 Nama file yang disave tadi
84
84
Converting 26
6. Pilih program Origin 8.0, kemudian klik menu File- Import-Single ASCII.
7. Pilih file data yang sudah diconverting sehingga secara otomatis akan
muncul dalam kotak dialog berupa waktu dan nilai amplitudo.
Format dalam gcf
Format akhir dalam bentuk text
Set coulomb value i* 0.02
85
85
8. Blok semua data X (Waktu) dan data Y (amplitudo) klik kanan pilih Plot- Line
9. Grafik dari ploting seismograf sudah didapatkan selanjutnya analysis nilai
Frekuensi dengan FFT. Pilih menu Analysis- Signal Procesing-FFT-1 last
used.
86
86
10. Dari analysis Signal processing untuk FFT akan didapatkan FFT result
data yang terdiri dari : Frekuensi, Complex, Real, Imaginer, Magnitudo,
Amplitudo, Phase, Power dan dB.
11. Hasil dari Ploting FFT kan didapatkan grafik hubungan:
- Frekuensi dengan Amplitudo, Frekuensi dengan Phase
87
87
- Frekuensi dengan Imaginary dan Frekuensi dengan Real
- Frekuensi dengan Power
- Frekuensi dengan Magnitudo
88
88
3.5 Langkah Perhitungan
Langkah perhitungan disajikan dalam diagram alir sebagai berikut:
1. Proses awal.
Meliputi pemilihan data gempa multiphase yang terdistribusi secara
merata dari kalkulasi gempa yang terjadi bulan maret 2006 dan
september 2006, konversi data dari format gcf (format data output
digitazer) menjadi text, dengan mengubah dari format text ke ASCII
pada origin 8.0.
2. Frekuensi dari rekaman digitizer.
Untuk mengetahui salah satu parameter gempa multiphase yaitu
frekuensi gempa multiphase yang sudah dikalkulasikan berdasarkan
gempa yang terdistribusi merata diperlukan data origin time gelombang
P (Primer ) dari gempa multiphase di stasiun Pusunglondon arah
komponen Z. Data tersebut kemudian diolah dengan origin 8.0 dengan
analysis signal processing sehingga dihasilkan nilai frekuensi, compleks,
real, imaginer, magnitudo, amplitudo, phase, power dan dB. Sehingga
dapat dicari nilai frekuensi berdasarkan grafik hubungan frekuensi dan
amplitudo.
3. Perhitungan Magnitudo dan Energi Gempa Multiphase.
Variabel yang digunakan untuk menghitung nilai magnitudo gempa
multiphase adalah durasi, perhitungan magnitudo gempa multiphase
berbeda dengan gempa vulkanik A atau B. Untuk gempa multiphase
perhitungan magnitudo adalah sebagai berikut:
( ) 48.1log6.1 -= DurasiM
Sedangkan untuk perhitungan energi dari semua gempa vulkanik adalah
sama yaitu:
( )ergE M5.18.1110 += Jouleerg 7101 -=
4. Perhitungan Standar Deviasi dan nilai A/D dari data gempa multiphase.
Perhitungan standar deviasi dilakukan untuk mengetahui perbedaan
parameter-parameter fase pra letusan dan fase purna letusan dengan
pembanding nilai dari frekuensi, amplitudo puncak, durasi dan energi.
89
89
Untuk perhitungan nilai A/D digunakan untuk menggambarkan bentuk
rekaman seismik
A/D < A/D >
90
90
TIDAK
YA
3.6 Prosedur Penelitian
Mulai
Data waktu tiba dari seismograf analog: - Cropping data gempa multiphase pada scream 4.1 - Konversi data dari gcf ke ASCII - Set Coulomb value
Pengumpulan Data (Data Base- Data Sekunder): Pemilihan data gempa MP yang terdistribusi secara merata, Parameter gempa: waktu tiba, durasi, amplitudo; Data bulan maret dan september 2006
Analysis Signal Processing pada stasiun PUS-Z: - FFT : Magnitudo, Frekuensi, Imaginer, Real, Power,
- Membuat grafik hubungan frekuensi dengan amplitude. - Nilai frekuensi dari data FFT