B. Right lateral strike slip fault (dextral strike slip fault), apabila hanging wall bergerak ke kanan
2.5.5. Bola Fokus dan Diagram Mekanisme Sumber Gempabumi
lainnya. Salah satu dari bidang nodal tersebut adalah bidang sesar (fault plane) dan yang lain adalah bidang bantu (auxiliary plane).
2.5.5. Bola Fokus dan Diagram Mekanisme Sumber Gempabumi
Bola fokus merupakan ilustrasi penjalaran gelombang yang berpusat pada sumber gempabumi. Bola fokus meliputi penjalaran gelombang seismik yang menjalar dari sumber gempabumi sampai ke stasiun penerima. Untuk menentukan titik pada suatu bola fokus yang memuat informasi polaritas gerakan pertama gelombang P (kompresi dan dilatasi) diperlukan koordinat sudut sinar (i,∆) lihat Gambar 2.11. koordinat i menyatakan sudut keberangkatan sinar atau disebut incident angle. Sudut ini diukur dari arah vertikal sampai arah sinar, besarnya sudut i dapat dihitung dengan persamaan:
) ( ) ( sin h R h PV i ...(2.6) dengan:
P : Parameter gelombang gempabumi /waktu kejadian detik (s). V (h) : Kecepatan gelombang pada kedalaman h (m/det).
R : Jari-jari bumi (m).
21 h : Kedalaman sumber gempabumi (m).
Untuk menggambarkan distribusi polaritas gerakan pertama gelombang P secara global, hiposenter diasumsikan sebagai bola dengan radius sangat kecil yang disebut bola fokus gempabumi (Gambar 2.11). Gelombang gempabumi mencapai stasiun seismograf S meninggalkan bola fokus gempa dengan koordinat sudut elevasi i dan azimuth ∆. Koordinat i menyatakan sudut keberangkatan sinar atau take off, sudut ini dibentuk dari arah vertikal sampai arah sinar. Sedangkan ∆ menyatakan sudut yang dibentuk dari episenter searah jarum jam hingga stasiun penerima. S’ ditentukan pada bola fokus gempabumi dengan polaritas gelombang P kompresi atau dilatasi yang diamati di stasiun seismograf S. Prosedur ini dilakukan untuk semua stasiun yang merekam getaran gempa bumi sehingga diperoleh polaritas gelombang P secara global yang dipancarkan dari hiposenter. Metode ini didasarkan pada kenyataan bahwa polaritas gerakan pertama gelombang P tidak berubah selama penjalarannya, sehingga polaritas pada bola pusat gempa bumi masih sama dengan polaritas pada hiposenter.
22
Bola fokus gempabumi yang didapatkan dari hasil analisa polaritas gerakan pertama gelombang P adalah dalam bentuk tiga dimensi, sehingga sulit untuk diinterpretasikan secara visual. Untuk itu perlu diproyeksikan ke dalam bentuk dua dimensi dengan cara membagi bola fokus gempa bumi menjadi dua bagian yang simetris memotong hiposenter, yaitu setengah bagian atas dan setengah bagian bawah. Proyeksi potongan bola pusat gempa bumi bagian bawah berupa diagram mekanisme sumber gempabumi (focal mechanism) dua dimensi.
Sebelum membuat diagram mekanisme sumber gempabumi perlu ditentukan terlebih dahulu bagaimana cara menginterpretasikannya. Gambar 2.12 menunjukan cara memproyeksikan dari bola fokus gempabumi ke diagram fokus gempabumi. Pada model kopel ganda pola radiasi gelombang seismik simetri
23
dengan hiposenter sehingga yang dapat diproyeksikan hanya setengah bola fokus gempa bumi. Bola fakus gempabumi dibelah menjadi dua (bagian atas dan bawah) oleh bidang horizontal yang melalui hiposenter. Polaritas data S (kompresi dan dilatasi) pada belahan bola bagian bawah diproyeksikan ke titik pada diagram. Polaritas data pada belahan bola bagian atas simetri dengan data bagian bawah.
Dua bidang nodal dinyatakan pada diagram sebagai dua garis (Gambar 2.13), karena dua bidang tersebut tegak lurus satu sama lain maka masing-masing bidang saling berpotongan melalui pusatnya. Pusat ini merupakan vektor yang saling tegak lurus. Arah vektor yang menjauhi hiposenter ditandai dengan titik potong antara vektor dan bola fokus gempabumi yang dinyatakan titik pada diagram. Gambar 2.13 menunjukan titik potong tersebut sebagai titik A dan B pada garis nodal b dan a.
24
Dua garis nodal membagi diagram mekanisme sumber gempabumi ke dalam empat kuadran yang memisahkan daerah kompresi dan dilatasi. Dua bidang nodal tersebut adalah bidang patahan (fault plane) dan bidang bantu (auxilary plane). Pada diagram dapat dibaca parameter bidang sesar yang terdiri dari strike, dip dan rake.
Gambar 2.14 digunakan untuk menentukan parameter bidang patahan dari diagram mekanisme sumber gempabumi. Bagian kanan gambar tersebut digunakan untuk menggambarkan garis nodal, sedangkan bagian kiri digunakan untuk menentukan azimuth dan sudut busur pada garis nodal. Garis horizontal digunakan untuk menentukan sudut atau bidang nodal yang diukur dari garis vertikal. Gambar 2.14, 2.15, dan 2.16 menunjukan cara bagaimana menentukan
25
strike, dip, rake lokasi (plunge dan azimuth) sumbu P dan T pada diagram mekanisme sumber gempabumi yang merupakan parameter bidang sesar.
Prosedur untuk menentukan parameter bidang sesar dapat dijelaskan sebagai berikut:
Untuk menentukan strike, posisi hanging wall di sebelah kanan arah strike dan diukur searah jarum jam dari arah utara (Gambar 2.15).
Dip diukur dengan menggunakan setengah lingkaran bagian kanan gambar
(Gambar 2.15).
Sumbu tekanan P dan sumbu tarikan T terletak pada titik 45o dari tikik A dan B (Gambar 2.16). Sumbu P di kuadran dilatasi dan sumbu T di kuadran kompresi. Perpotongan antara dua garis nodal disebut sumbu N (null) yang merupakan arah
26
stress nol. Sumbu P, T, dan N ditentukan oleh sudut azimuth (diukur searah jarum jam dari arah utara) dan plunge (diukur ke bawah dari horizontal). Kedua sudut diukur dengan menggunakan kertas stereografis. Tekanan dan tarikan menunujukan arah gaya yang bekerja pada hiposenter, sedangkan kompresi dan dilatasi merupakan arah gerakan awal gelombang P yang tercatat pada seismogram.
Vektor slip untuk satu bidang nodal tegak lurus pada bidang nodal lainnya, sehingga vektor slip untuk bidang nodal berhubungan dengan kutub vektor bidang nodal lainnya. Rake dari strike slip didefinisikan dengan sudut antara arah strike dan vektor slip. Untuk sesar turun rake dari bidang nodal ditandai dengan nilai Gambar 2.16. Penentuan sumbu P dan T 45o dari dua kutub pada garis nodal
27
negatif (-) sedangkan sesar naik rake dari bidang nodal ditandai dengan nilai positif (+).
Untuk mengidentifikasi apakah tipe sesarnya naik, sesar turun atau sesar mendatar atau sesar oblik dapat menggunakan perbedaan nilai rake (λ) yang bersumber dari United State Geologikal Survey (USGS)
Gambar 2.17. Penentuan sudut rake pada reverse fault (kiri) dan normal fault (kanan)