JURNAL SAINS POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-7 1 Abstrak— Sumatera Utara merupakan salah satu zona tektonik aktif di Indonesia karena memiliki zona sesar semangko sebagai akibat pertemuan batas lempeng di lepas pantai pulau Sumatera. Inilah yang menyebabkan Sumatera utara sering mengalami gempa tektonik dangkal hingga sedang. Tujuan dari penelitian ini adalah studi spesifik mengenai struktur kecepatan gelombang gempa 1-D dan letak hypocenters yang lebih akurat di daerah Sumatera utara dengan menggunakan metode algoritma genetik. Data yang digunakan sebanyak 22 event gempa di area sekitar Sumatera Utara 1° - 4° Lintang Utara dan 98° - 100° Bujur Timur) yang terjadi pada bulan Januari 2010 – Mei 2010 yang terekam dibeberapa stasiun seismograf setempat (PSI, TSI, SBSI, TRSI RPSI dll). Model struktur 1-D didapatkan dengan menganalisa waktu tempuh gelombang P dan S dari data gempa lokal, yaitu dilakukan dengan picking menggunakan WinQuake. Kemudian dilakukan inversi menggunakan software hypoGA untuk mendapatkan nilai dari 3 lapisan terbaik dibawah permukaan provinsi Sumatra utara. sehingga didapatkan model struktur 1-D kecepatan gelombang P dan S serta relokasi gempa di daerah tersebut. Kata kunci: Model kecepatan 1D, Algoritma Genetik, HypoGA, Sumatera Utara I. PENDAHULUAN ndonesia merupakan daerah pertemuan 3 lempeng tektonik besar, yaitu meliputi lempeng Indo-Australia, Eurasia dan lempeng Pasific. Salah satu kasusnya adalah Lempeng India-Australia yang bertabrakan dengan lempeng Eurasia dilepas pantai Sumatera, yang menyebabkan seringnya terjadi gempa bumi disepanjang pulau sumatera dan menjadikan kawasan ini menjadi daerah aktif gempa bumi. Dengan melihat tingginya aktifitas kegempaan khususnya Badan Metereologi Klimatolgi dan Geofisika (BMKG) harus memiliki data yang memadai dan tepat tentang parameter hiposenter dari gempa untuk diinformasikan ke masyarakat luas. Parameter ini biasanya berupa magnitudo (kekuatan gempa), origin time (waktu terjadinya gempa), episenter (lokasi gempa), dan kedalaman pusat gempa. Ketelitian perhitungan parameter gempa sangat tergantung pada model struktur kecepatan gelombang gempa yang digunakan. Di Indonesia model yang digunakan untuk menghitung parameter hiposenter gempa adalah model Jeffrey-Bullen. Model struktur kecepatan tersebut dibuat dengan asumsi model bola bumi ideal. Model ini tentu saja tidak sesuai dengan kondisi wilayah kepulauan Indonesia yang mempunyai tatanan tektonik yang kompleks karena sangat mungkin menimbulkan kesalahan dalam perhitungan parameter hiposenter gempa. Studi tentang model kecepatan 1-D struktur lapisan kerak bumi ini dikembangan oleh Groot-Hedlin dan Vernon (1998). Software yang digunakan dalam menganalisa model kecepatan 1D struktur lapisan kerak bumi ini dengan hypoGA yang sudah terbukti bisa mendapatkan nilai dari 3 lapisan terbaik dari model kecepatan 1D struktur lapisan kerak bumi dengan baik oleh Alfonso Emidio de Vasconcelos Lopes dan Marcelo Assumpcao (2010). Daerah Sumatera utara merupakan salah satu zona tektonik aktif di Indonesia karena memiliki zona sesar semangko sebagai akibat pertemuan batas lempeng di lepas pantai pulau Sumatera.. Inilah yang menyebabkan Sumatera utara sering terjadi gempa tektonik dangkal hingga sedang. Sehingga studi spesifik mengenai struktur kecepatan gelombang gempa 1D penting dilakukan. Hasil studi ini juga diharapkan dapat memberikan informasi tambahan untuk penelitian lebih lanjut mengenai karakteristik struktur dangkal di daerah ini. II. LOKASI DAN DATA GEMPA BUMI Dalam penelitian ini daerah yang dijadikan area penelitian adalah wilayah Pulau Sumatera Indonesia yang dikenal merupakan kawasan rawan gempa. Penunjaman yang terjadi disebelah barat pulau sumatera akibat bertabrakan dengan lempeng Indo-Australia berakibat pulau sumater kaya akan sesar dan patahan aktif yang setiap saat berpotensi terjadinya gempa bumi dan tsunami. tepatnya di sekitar provinsi Sumatera Utara. Area penelitian terletak pada koordinat 1° - 4° Lintang Utara dan 98° - 100° Bujur Timur, Luas daratan Provinsi Sumatera Utara 71.680 km². Data yang digunakan adalah hiposenter dari beberapa event gempa di kawasan provinsi Sumatera Utara Indoensia dari IA atau Geofon yang dapat didownload secara gratis di http://webdc.eu/arclink/query?sesskey=45c89bcf pada periode tanggal 10-01-2010 s.d 31-05-2010. Jumlah gempa sebanyak sebanyak 22 event dengan kekuatan Magnitude ≥ 4,6. Jaringan stasiun pencatat yang dipergunakan dalam relokasi gempa- gempa di wilayah Sumatera utara ini sebanyak 20 buah stasiun jaringan perekam gempa bumi yang tersebar di sepanjang Pulau Sumatera. Posisi sumber gempa bumi di kawasan provinsi Sumatera Utara dan stasiun-stasiun yang ada di sekitarnya dapat dilihat pada gambar 2. MODEL INVERSI 1D STRUKTUR LAPISAN KERAK BUMI DENGAN METODE ALGORITMA GENETIK DI PROVINSI SUMATERA UTARA INDONESIA Gigih Wahyu Akbar (1) , Bagus Jaya Santosa (2) Jurusan Fisika FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: [email protected](1) , [email protected](2) I
5
Embed
MODEL INVERSI 1D STRUKTUR LAPISAN KERAK BUMI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-26374-1108100033-Paper.pdf · 1D struktur lapisan kerak bumi ini dengan hypoGA yang sudah terbukti
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
JURNAL SAINS POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-7
1
Abstrak— Sumatera Utara merupakan salah satu zona
tektonik aktif di Indonesia karena memiliki zona sesar
semangko sebagai akibat pertemuan batas lempeng di lepas
pantai pulau Sumatera. Inilah yang menyebabkan Sumatera
utara sering mengalami gempa tektonik dangkal hingga
sedang. Tujuan dari penelitian ini adalah studi spesifik
mengenai struktur kecepatan gelombang gempa 1-D dan
letak hypocenters yang lebih akurat di daerah Sumatera
utara dengan menggunakan metode algoritma genetik. Data
yang digunakan sebanyak 22 event gempa di area sekitar
Sumatera Utara 1° - 4° Lintang Utara dan 98° - 100° Bujur
Timur) yang terjadi pada bulan Januari 2010 – Mei 2010
yang terekam dibeberapa stasiun seismograf setempat (PSI,
TSI, SBSI, TRSI RPSI dll). Model struktur 1-D didapatkan
dengan menganalisa waktu tempuh gelombang P dan S dari
data gempa lokal, yaitu dilakukan dengan picking
menggunakan WinQuake. Kemudian dilakukan inversi
menggunakan software hypoGA untuk mendapatkan nilai
dari 3 lapisan terbaik dibawah permukaan provinsi Sumatra
utara. sehingga didapatkan model struktur 1-D kecepatan
gelombang P dan S serta relokasi gempa di daerah tersebut.
Kata kunci: Model kecepatan 1D, Algoritma Genetik,
HypoGA, Sumatera Utara
I. PENDAHULUAN
ndonesia merupakan daerah pertemuan 3 lempeng tektonik
besar, yaitu meliputi lempeng Indo-Australia, Eurasia dan
lempeng Pasific. Salah satu kasusnya adalah Lempeng
India-Australia yang bertabrakan dengan lempeng Eurasia
dilepas pantai Sumatera, yang menyebabkan seringnya terjadi
gempa bumi disepanjang pulau sumatera dan menjadikan
kawasan ini menjadi daerah aktif gempa bumi.
Dengan melihat tingginya aktifitas kegempaan khususnya
Badan Metereologi Klimatolgi dan Geofisika (BMKG) harus
memiliki data yang memadai dan tepat tentang parameter
hiposenter dari gempa untuk diinformasikan ke masyarakat
luas. Parameter ini biasanya berupa magnitudo (kekuatan
gempa), origin time (waktu terjadinya gempa), episenter
(lokasi gempa), dan kedalaman pusat gempa. Ketelitian
perhitungan parameter gempa sangat tergantung pada model
struktur kecepatan gelombang gempa yang digunakan. Di
Indonesia model yang digunakan untuk menghitung parameter
hiposenter gempa adalah model Jeffrey-Bullen. Model struktur
kecepatan tersebut dibuat dengan asumsi model bola bumi
ideal. Model ini tentu saja tidak sesuai dengan kondisi wilayah
kepulauan Indonesia yang mempunyai tatanan tektonik yang
kompleks karena sangat mungkin menimbulkan kesalahan
dalam perhitungan parameter hiposenter gempa.
Studi tentang model kecepatan 1-D struktur lapisan kerak
bumi ini dikembangan oleh Groot-Hedlin dan Vernon (1998).
Software yang digunakan dalam menganalisa model kecepatan
1D struktur lapisan kerak bumi ini dengan hypoGA yang sudah
terbukti bisa mendapatkan nilai dari 3 lapisan terbaik dari
model kecepatan 1D struktur lapisan kerak bumi dengan baik
oleh Alfonso Emidio de Vasconcelos Lopes dan Marcelo
Assumpcao (2010).
Daerah Sumatera utara merupakan salah satu zona tektonik
aktif di Indonesia karena memiliki zona sesar semangko
sebagai akibat pertemuan batas lempeng di lepas pantai pulau
Sumatera.. Inilah yang menyebabkan Sumatera utara sering
terjadi gempa tektonik dangkal hingga sedang. Sehingga studi
spesifik mengenai struktur kecepatan gelombang gempa 1D
penting dilakukan. Hasil studi ini juga diharapkan dapat
memberikan informasi tambahan untuk penelitian lebih lanjut
mengenai karakteristik struktur dangkal di daerah ini.
II. LOKASI DAN DATA GEMPA BUMI
Dalam penelitian ini daerah yang dijadikan area penelitian
adalah wilayah Pulau Sumatera Indonesia yang dikenal
merupakan kawasan rawan gempa. Penunjaman yang terjadi
disebelah barat pulau sumatera akibat bertabrakan dengan
lempeng Indo-Australia berakibat pulau sumater kaya akan
sesar dan patahan aktif yang setiap saat berpotensi terjadinya
gempa bumi dan tsunami. tepatnya di sekitar provinsi
Sumatera Utara. Area penelitian terletak pada koordinat 1° -
4° Lintang Utara dan 98° - 100° Bujur Timur, Luas daratan
Provinsi Sumatera Utara 71.680 km².
Data yang digunakan adalah hiposenter dari beberapa event
gempa di kawasan provinsi Sumatera Utara Indoensia dari IA
atau Geofon yang dapat didownload secara gratis di
http://webdc.eu/arclink/query?sesskey=45c89bcf pada periode
tanggal 10-01-2010 s.d 31-05-2010. Jumlah gempa sebanyak
sebanyak 22 event dengan kekuatan Magnitude ≥ 4,6. Jaringan
stasiun pencatat yang dipergunakan dalam relokasi gempa-
gempa di wilayah Sumatera utara ini sebanyak 20 buah stasiun
jaringan perekam gempa bumi yang tersebar di sepanjang
Pulau Sumatera. Posisi sumber gempa bumi di kawasan
provinsi Sumatera Utara dan stasiun-stasiun yang ada di
sekitarnya dapat dilihat pada gambar 2.
MODEL INVERSI 1D STRUKTUR LAPISAN KERAK BUMI DENGAN
METODE ALGORITMA GENETIK DI PROVINSI SUMATERA UTARA
INDONESIA
Gigih Wahyu Akbar(1)
, Bagus Jaya Santosa(2)
Jurusan Fisika FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember