Estimasi Momen Tensor, Pola Bidang Sesar Dan Mekanisme Fokus Gempa Tohoku-oki 2011 Memanfaatkan Inversi Wavefrom Tiga Komponen Menggunakan Progam Isola Pembimbing : Prof. Dr. rer. nat Bagus Jaya Santosa, SU Depta Mahardika S 11 10 100 032 Jurusan Fisika - FMIPA PRESENTASI Tugas Akhir
48
Embed
Estimasi Momen Tensor, Pola Bidang Sesar Dan Mekanisme …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-39680-1110100032... · 2015. 11. 20. · Estimasi Momen Tensor, Pola Bidang Sesar Dan
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
Estimasi Momen Tensor, Pola Bidang
Sesar Dan Mekanisme Fokus Gempa
Tohoku-oki 2011 Memanfaatkan Inversi
Wavefrom Tiga Komponen
Menggunakan Progam Isola
Pembimbing : Prof. Dr. rer. nat Bagus Jaya Santosa, SU
Depta Mahardika S
11 10 100 032
Jurusan Fisika - FMIPA
PRESENTASI Tugas Akhir
PENDAHULUAN
- Latar Belakang -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
Lempeng Tektonik yang mengapit Jepang
- Latar Belakang -
1
- Geologi Tektonik -
• Aktivitas tektonik Jepang dipengaruhi oleh lempeng Philipina, Eurasia, Amerika Utara dan Pasifik
• Jepang didominasi oleh zona subduksi
• Ditandai dengan banyaknya pembentukan gunung api di daerah sekitar subduksi
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 2
- Tujuan Penelitian -
• Menentukan momen tensor dari event gempa yang terjadi
• Menentukan pola bidang sesar dan karakteristik
sesar dari mekanisme fokus gempa • Besarnya slip dari sesar yang dihasilkan gempa bumi
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 3
- Batasan Masalah -
• Estimasi mekanisme fokus dari gempa bumi foreshock dan aftershock Tohoku-Oki 2011 menggunakan event gempa 9-11 Maret 2011
• Menentukan CMT, karakteristik sesar dan pola bidang sesar
• Magnitudo gempa lebih dari sama dengan 4.5 SR • Tinjauan bumi sebagai media yang isotropis • Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan
model bumi Jepang yang sudah diketahui
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 4
TINJAUAN
PUSTAKA
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
- Tektonik Lempeng -
Teori tektonik Lempeng : “ Kerak bumi tersusun atas beberapa lempeng tektonik yang terus menerus bergerak secara dinamis. Lempeng-lempeng ini mengapung di atas asthenosfer yang bersifat cair dan panas “
5
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
- Gempa Bumi -
5
Foreshock : • Gempa bumi sebelum
gempa bumi utama • Mw lebih besar dari
gempa utama • Terjadi disekitar gempa
utama • Terjadi di sepanjang
rupture gempa utama
Mainshock : • Gempa bumi yang
memiliki magnitudo paling besar
Aftershock : • Gempa bumi setelah
gempa bumi utama (gempa susulan)
• Letaknya tidak jauh dari gempa utama (bergantung pada Mw)
- Gelombang Seismik -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
Penjalaran gelombang seismik di dalam permukaan bumi
6
- Geologi Sesar -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
- Parameter Sesar -
1. Strike
Diukur searah dengan jarum jam dari arah utara. Merepresentasikan orientsi sesar
2.Dip
menggambarkan kecuramaan patahan
3. Rake
menggambarkan pergerakan hanging wall terhadap foot wall
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 7
- Momen Tensor -
• Setyowidodo : Momen tensor digunakan untuk menggambarkan arah gaya penyebab gempa bumi, mengetahui parameter sesar dan karakteristik sesar
• Momen tensor memiliki 6 komponen independen
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 8
- Momen Tensor-
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
Arah komponen Momen tensor
9
- Inversi Momen Tensor -
• Inversi linier Least – square
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
d = G m
Inversi : pemodelan yang dilakukan untuk merekonstruksi model bumi (distribusi parameter fisika) berdasarkan data hasil pengukuran
Memodelkan bawah permukaan bumi
Gelombang seismik menja
10
- Double Couple -
Sistem terdiri dari dua pasang gaya yang masing-masing memiliki besar yang sama dan tegak lurus satu sama lainnya. Gempa bumi pada dasarnya disebabkan oleh sistem gaya tipe ini (Honda, 1957).
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 11
- Mekanisme Fokus -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
• Adalah studi mengenai geometri sesar dan penjalaran gelombang seismik selama terjadi gempa bumi
12
Metodologi
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 13
Studi Literatur
Pengumpulan data
Pengolahan data
Perhitungan data
Analisa data
Kesimpulan
- Metodologi -
BHE BHN
BHZ
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 14
- Metodologi -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
SEED
SAC
15
- Metodologi - Plotting Model Bumi Jepang
Event Info
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 16
- Metodologi -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
Pemilihan Staisun Gempa
17
- Metodologi -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
Gambar. Raw Data Preparation
Gambar. Trial Source
18
- Metodologi -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 19
Menentukan bidang patahan
Parameter Sesar
Metode H-C
PLOT
MULAI
SELESAI
- Metodologi -
Analisa Hasil
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 20
- Slip Gempa -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
Sesar Strike-Slip Log L = 0.59 Mw – 2.30 Log A = 0.82 Mw – 2.79 Log W = 0.23 Mw - 0.49
Sesar Dip Slip di Subduksi Log L = 0.55 Mw- 2.19 Log A = 0.86 Mw – 2.82 Log W = 0.31 Mw – 0.63
Mo = µ.A.D
Besarnya ukuran sesar dapat dihitung menggunakan persamaan:
Papazachos, 2004
Besarnya displacement yang dialami oleh gempa dapat dihitung menggunakan persamaan:
Hanks & Kanamori
Dimana : L : panjang sesar A : luas sesar W : lebar sesar
Besarnya slip dipengaruhi oleh magnitudo gempa. Slip berbanding lurus dengan magnitudo
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 29
- Pembahasan -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 30
- Pembahasan -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
Penentuan bidang patahan Jarak bidang pertama (hijau) –
hipesenter 8.08 km Jarak bidang kedua (merah) –
hiposenter 17. 16 Bidang patahan warna hijau
31
- Pembahasan -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 32
- Pembahasan -
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 33
Korelasi = 0.91
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014
- Pembahasan -
• Dari hasil inversi didapatkan mekanisme fokus gempa Tohoku- Oki
• Jepang didominasi oleh sesar dip slip normal, dip slip reverse
dan strike slip
• Hal ini sangat dipengaruhi oleh kondisi geologi Jepang
34
- Pembahasan -
• Pola sesar pada gempa bumi foreshock didominasi oleh sesar naik (reverse fault)
• mengindikasikan adanya interaksi antara lempeng tektonik
• Hal ini bersesuaian dengan letak pesisir Miyagi yang berdekatan dengan zona subduksi lempeng Pasifik
• Gempa disebabkan oleh subduksi lempeng Pasifik
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 35
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 36
- Pembahasan -
• Pola sesar lebih gempa aftershock
didominasi oleh sesar normal di daerah Fukushima, Sanriku dan Miyagi
• Aomori mempunyai pola sesar dominasi strike-slip, hal ini dipengaruhi oleh pergerakan lempeng Eurasia ke arah barat daya yang bergeser
• dominasi reverse fault gempa bumi yang terletak di zona subduksi dan dominasi normal fault pada bumi yang terjadi diluar zona subduksi.
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 37
- Polaritas Gelombang P -
19:46:47.65 Aomori
06:08:53.50 Iwate
Miyagi
Fukhusima
Sidang Tugas Akhir -10 Juli 2014 38
Event Gempa ISOLA NIED
Jepang
09/03/2011 04:36:59.00
09/03/2011 12:03:59.00
09/03/2011 14:23:05.50
09/03/2011 18:16:14.18
10/03/2011 11:21:05.09
10/03/2011 21:49:43.85
Event Gempa ISOLA NIED
Jepang
11/03/2011 06:08:53.50
11/03/2011 18:11:24.67
11/03/2011 19:02:56.21
11/03/2011 19:46:47.65
10/03/2011 11:21:05.09
10/03/2011 21:49:43.85
- Kesimpulan -
• CMT gempa bumi ditentukan dengan menggunakan metode inversi wavefrom tiga komponen dan didapatkan lokasi CMT lebih dangkal daripada letak hiposenter
• Besar momen tensor untuk masing-masing komponennya mempunyai rentang sebagai berikut ini,
Mrr = Mzz 2.223 exp15 sampai 1.611 exp19
Mtt = Mxx 0.456 exp15 sampai 1.166 exp19
Mpp = Myy 2.679 exp15 sampai 2.777 exp19
Mrt = Mxz 2.649 exp15 sampai 5.561 exp19
Mrp = -Myz 3.386 exp15 sampai 0.119 exp19
Mtp = - Mrxy1.343 exp15 sampai 1.039 exp19
• Pola bidang sesar gempa didominasi sesar naik (reverse fault) di sekitar Jepang trench pada gempa bumi foreshock dan dominasi sesar turun (normal fault) aftershock
• Besar slip rata-rata dari event gempa bumi Tohoku-Oki adalah 7.38 m untuk gempa bumi foreshock dan 49.38 m untuk gempa bumi aftershock