PEMODELAN MEKANISME GEMPA
BENGKULU M8,5 TAHUN 2007 BERDASARKAN
DATA GPS
TUGAS AKHIR
Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Oleh
Meiriska Yusfania
NIM 151 04 072
Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika
Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian
LEMBAR PENGESAHAN
Tugas Akhir Sarjana
PEMODELAN GEMPA BENGKULU 2007 BERDASARKAN DATA GPS
Adalah benar dibuat saya sendiri dan belum pernah dibuat dan serahkan sebelumnya baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya maupun orang lain, baik di ITB
maupun institusi pendidikan lainnya. Bandung, Juni 2008 Penulis Meiriska Yusfania NIM 151 04 072 Bandung, Juni 2008 Pembimbing Pembimbing I Dr. Irwan Meilano, ST, M.Sc. NIP. 132 206 799 Pembimbing II
Ir. Dina Anggreni Sarsito,MT. NIP. 132 137 897
Mengetahui
Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika Ketua,
Dr. Ir. Wedyanto Kuntjoro, M. Sc NIP 131 690 328
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT atas rahmat, berkah, ridha, dan hidayah Nya yang telah memberikan petunjuk dan kemudahan dalam penyelesaian tugas akhir ini, dan salawat serta salam kepada junjungan kita Rasulullah SAW beserta sahabat-sahabatnya dan orang-orang yang mengikutinya sampai akhir zaman.
Tugas Akhir ini akhirnya selesai disusun, alhamdulillah. Banyak terima kasih kepada :
1. Dosen Pembimbing saya, Pak Irwan Meilano. Terima kasih Pak, atas bantuannya dimulai dari penyusunan proposal sampai penyelesaian tugas akhir ini.
2. Ibu Dina Anggreni Sarsito, sebagai dosen pembimbing dan wali saya. Terima kasih Bu untuk semangat dan masukan selama saya menjalani masa belajar di kampus ini, sejak menjadi mahasiswa anggota Ospek Jurusan sampai memasuki tingkat akhir.
Akhir kata, besar harapan saya untuk kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang ilmu yang saya dalami, Teknik Geodesi dan Geomatika. Semoga Tugas Akhir yang saya susun ‘Pemodelan Gempa Bengkulu tahun 2007 Berdasarkan Data GPS’ mermberikan manfaat dan membagi sedikit ilmu pengetahuan dari ilmu pengetahuan yang luas di dunia ini. Saat saya mengalami penurunan semangat dalam berjuang belajar mencapai cita-cita, saya teringat dengan kalimat ini : ‘Ilmu adalah kepunyaan Allah, maka mintalah kepada Nya’.
Maha Besar Allah yang membimbing makhlukNya dari ketidaktahuan menjadi tahu, dari bodoh menjadi pintar. Semoga Allah selalu memberi kita semangat untuk terus belajar dan belajar. Amin.
“Dan bersabarlah dalam menunggu ketetapan Tuhanmu, Sesungguhnya kamu
berada dalam penglihatan Kami, dan bertasbihlah dengan memuji Tuhanmu ketika kamu bangun berdiri”
(Q.S. Ath Thuur 52 : 48)
Kupersembahkan kepada Ayah dan Ibu,
yang telah berjuang dengan seluruh hidupnya dalam memberikan pendidikan yang bermanfaat bagi anak-anaknya untuk mencapai kebahagiaan dunia dan akhirat.
Terima kasih doa ayah dan ibu=).
Teruntuk Adik-adik ku tersayang : Gista, Eris, & Naufal. Selalu bangun semangat untuk menjalani kehidupan.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima Kasih saya ucapkan atas bantuan, dukungan dan motivasi yang diberikan selama penyelesaian Tugas Akhir ini, hanya Allah yang mampu membalas dengan sebaik-baiknya balasan :
1. Dosen-dosen yang telah membagikan ilmu dan pengetahuan nya selama saya menuntut ilmu di kampus tercinta ITB =) : Pak Piping, Pak Hasan, Pak Widyo, Pak Eka, Pak Ketut, Pak Agus, Pak Yamin, Pak Didik, Pak Wedy, Pak B. Setyadji, Pak B. Subekti, Pak Sudarman, Bu Ning, Pak Bobby, Pak Mipi, Pak Riqqi, Pak Andri, Pak Agung, Pak Kurdinanto, Pak Samsul, Pak Tono. Pak Yayas, Pak Irwan Gumilar, Pak Deni Suwardhi, Pak Irdam Ardil (Dosen-dosen penguji)
2. Kepada saudara-saudara dan keluarga yang memberikan motivasi nya.
3. Kepada seseorang yang tanpa bosan dalam kesehariannya menanyakan bagaimana pengerjaan tugas akhir ini. Terima kasih doa dan motivasi nya Mas ku, Kukuh Karnanto=).
4. Kepada teman-teman IMG yang telah memberikan masukan dalam diskusi dan semangat serta mengisi hari-hari kuliah : Friska, Wulan, Geby, Via, Indri, Diah, Tya, Nurul, Ika, Saka, Ayu, Mita, Mila (Wanita IMG ’04). Hamsah, Fikri, Fanani, Handy, Hendri, Miga, Vaghwa, Upi, Oji, Wisnu, Ancha, Ijal, Heru, Dea, Dhota, Arie, Nawa, Sugi, Adi, PakDe. Wanita IMG ’05 & ’06. Dan yang belum saya sebutkan.
5. Temen-temen Perisai Diri ITB : K Im, Mb Fazat (Bu Dosen...), Mb Tari&Mas Tedy, K Thoni, K Abdul, Mb Novi, Revlin, Zainal, Imel, Adams, Yuni, Ria, Dudin, Sajad, Satrio, Dini, Voni, Devi, Sidik, Ela. Adik-adik PD PAS yang nakal & lucu, mengobati stress : Fikri, Diva, Nur, Haifa, Hasad, Lembong, Opik, Rais, Bob, dll.
6. Staf perpustakaan yang dengan tulus memberikan bantuan dalam peminjaman buku-buku yang saya perlukan.
7. Bapak di Lab Pemetaan Darat. 8. Bapak-bapak TU
ABSTRAK
Sumatera merupakan salah satu wilayah di Indonesia yang memiliki aktivitas tektonik paling aktif di dunia. Sumatera dilewati jalur subduksi antara lempeng Indo-Australia dan lempeng Eurasia, hal ini memicu potensi Gempabumi bila terjadi pergerakan di dalam struktur bumi akibat sifat bumi yang dinamis. Pada 12 September 2007, Gempabumi besar dengan kekuatan M8.5 mengguncang wilayah pantai barat sumatera, sebelah barat daya Bengkulu.
Gempabumi Bengkulu M8.5 September tahun 2007 dimodelkan untuk mempelajari mekanisme pada saat kejadian gempa serta untuk mengetahui pola pergeseran akibat gempa di wilayah barat daya Sumatera.
Studi ini memperkenalkan salah satu metode yang dapat digunakan dalam memodelkan parameter mekanisme gempabumi berdasarkan data pergeseran permukaan. Paramater-parameter ini dihitung untuk memecahkan model dislokasi yang dimanfaatkan pada zona subduksi, seperti di Sumatera.
Pola pergeseran gempabumi diketahui melalui pengamatan GPS. Pemodelan ini diharapkan dapat memberikan manfaat dalam upaya mitigasi bencana Gempabumi dan sekaligus kewaspadaan terhadap ancaman bahaya tsunami untuk meminimalisasi korban jiwa.
ABSTRACT
Sumatera is one of Indonesia region which has the most active of tectonic activities. It has being through by subduction zone between Indo-Australia plate and Eurasian plate. Because of the earth characteristic is dynamic, the subduction zone would prompt earthquake potency whenever there is a movement inside earth structure. On September 12, 2007, there was a great earthquake, with Magnitude 8.5, shudder southwest Bengkulu the west coast of Sumatra.
A Bengkulu’s earthquake in September 2007 been modeled as an attempt to study the earthquake mechanism. This research also investigated the displcement (movement) pattern that caused by earthquake on the south west region of Sumatera.
This research introduces one of the methods that can be used to modeled parameters of the earthquake mechanism based on coseismic displacement on the surface. These parameters been calculated to solve dislocation model that be applied in subduction zone, just like in Sumatera.
The earthquake displacement pattern been recognized by GPS observation. This model research is being expected could give any advantage in mitigation action of earthquake disaster. In addition, it could be used to improve alertness toward tsunami’s danger threat (tsunami early warning system), thus would minimum the victims.
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... i
KATA PENGANTAR ... ii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iii
UCAPAN TERIMA KASIH ... iv
ABSTRAK ...v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR TABEL ... viii
BAB I PENDAHULUAN ...1
I.1. Latar Belakang ...1
I.2. Tujuan ...4
I.3. Ruang Lingkup Pembahasan ...5
I.4. Kemanfaatan ...6
I.5. Metodologi Penelitian ...7
I.6. Sistematika Pembahasan ...9
BAB II TEORI DASAR ...10
II.1. Gempabumi ...10
II.1.1. Proses Terjadinya Gempabumi ...10
II.1.2. Patahan Akibat Gempabumi...11
II.1.3. Siklus Gempabumi ...13
II.2. Gempabumi di Indonesia ...14
II.3. GPS dan Studi Gempa ...16
BAB III DEFORMASI BERDASARKAN VEKTOR PERGESERAN GPS DAN MODEL DISLOKASI ...19
III.1. Pengamatan Deformasi Akibat Gempabumi dengan GPS ...19
III.2. Dasar-dasar Pemodelan Deformasi ...22
III.2.1. Teori Elastisitas ...22
III.2.2. Model Dislokasi 2-D ...24
BAB IV PENGOLAHAN DATA DAN ANALISIS ...29
IV.1. Pengolahan Data ...29 IV.1.1. Perhitungan Jarak SUGAR &
Pengolahan Data Bidang Gempa ...32
IV.1.1.1. Perhitungan Jarak SUGAR ...32
IV.1.1.2. Pengolahan Data Bidang Gempa ...32
IV.1.2. Pengolahan Nilai Dipping (α) ...33
IV.1.3. Penentuan Width dan Slip ...34
IV.1.3.1. Pengolahan Model ...34
IV.1.3.2. Penentuan Data Pergeseran pada SUGAR ...35
IV.2. Analisis ...48 BAB V PENUTUP ...49 V.1. Kesimpulan ...49 V.2. Saran...50 DAFTAR PUSTAKA ...51 LAMPIRAN ...53
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Pusat Gempabumi Bengkulu September 2007 ...2
Gambar 1.2 Peta Lokasi Penelitian ...5
Gambar 1.3 Diagram Alur dari Metodologi Penelitian ...8
Gambar 2.1 Subduksi antara Lempeng Samudera dan Lempeng Benua ...10
Gambar 2.2 Tipe-tipe Patahan/Fault ...12
Gambar 2.3 Fenomena Alam yang Terjadi Akibat Subduksi ...16
Gambar 2.4 Sebaran Gempabumi di Indonesia ...15
Gambar 2.5 Subduksi di Pulau Sumatera ...15
Gambar 2.6 CTS (Conventional Terrestrial System) ...18
Gambar 3.1 Jaringan SUGAR di Pulau Sumatera ...20
Gambar 3.2 Stasiun SUGAR di Sepanjang Pantai Barat Sumatera dan Kepulauan Mentawai ...21
Gambar 3.3 Komponen Stress ...23
Gambar 3.4 Komponen Strain Normal ...23
Gambar 3.5 Penujaman di Wilayah Pantai Barat Sumatera ...26
Gambar 3.6 Parameter-parameter Dislokasi ...26
Gambar 4.1 Stasiun SUGAR dan Sebaran Gempa September 2007 ...30
Gambar 4.2 Diagram Alir Langkah-langkah Pengolahan Data ...31
Gambar 4.3 Diagram Pengolahan Data Sebaran Gempa ...32
Gambar 4.4 Bidang Gempa dan Stasiun SUGAR ...33
Gambar 4.5 Sebaran Gempa (Jarak terhadap Kedalaman) ...34
Gambar 4.6a Pergerakan Stasiun GPS ke Arah Horizontal ...36
Gambar 4.6b Pergerakan Stasiun GPS ke Arah Vertikal ...37
Gambar 4.7 Pemodelan Bidang Gempa (1) ...39
Gambar 4.8a Fitting Model (1) dan Data Pengamatan SUGAR (pergeseran horizontal) ...39
Gambar 4.8b Fitting Model (1) dan Data Pengamatan SUGAR (pergeseran vertikal) ...40
Gambar 4.8c Visualisasi Pergeseran Horizontal (atas) dan Vertikal (bawah) Hasil Fitting Model (1) ...41
Gambar 4.10a Fitting Model (2) dan Data Pengamatan SUGAR
(pergeseran horizontal) ...42 Gambar 4. 10b Fitting Model (2) dan Data Pengamatan SUGAR
(pergeseran vertikal) ...43 Gambar 4.10c Visualisasi Pergeseran Horizontal (atas)
dan Vertikal (bawah) Hasil Fitting Model (2) ...44 Gambar 4.11 Pemodelan Bidang Gempa (3) ...45 Gambar 4.12a Fitting Model (3) dan Data Pengamatan SUGAR
(pergeseran horizontal) ...45 Gambar 4.12b Fitting Model (3) dan Data Pengamatan SUGAR
(pergeseran vertikal) ...46 Gambar 4.12c Visualisasi Pergeseran Horizontal (atas)
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Mainshock dan Aftershock Earthquake Bengkulu ...64
Tabel 1.2 Daftar Stasiun SUGAR di Indonesia ...68
Tabel 4.1 Mainshock dan Aftershock Earthquake Bengkulu (12 September 2007) ...29
Tabel 4.2 Jarak SUGAR terhadap Trench ...32
Tabel 4.3 Posisi dan Besar Pergeseran Horizontal Stasiun SUGAR ...35
Tabel 4.4 Posisi dan Besar Pergeseran Vertikal Stasiun SUGAR ...36
Tabel 4.5a Posisi dan Pergeseran Observasi Stasiun SUGAR setelah gempa ...37
Tabel 4.5b Posisi dan Pergeseran Observasi Stasiun SUGAR setelah gempa ...38
Tabel 4.6 Nilai Pergeseran Stasiun GPS berdasarkan Metode Grid Search ...38
Tabel 4.7a Nilai Standar Deviasi Pergeseran Horizontal dari Stasiun-stasiun GPS untuk lebar dan slip tertentu ...69
Tabel 4.7b Nilai Standar Deviasi Pergeseran Vertikal dari Stasiun-stasiun GPS untuk lebar dan slip tertentu ...69
